Rumo à Alta Seletividade de Matrizes de Sensores: Interação de Adsorção Aprimorada e Seletividade na Detecção de Gás (N2, O2, NO, CO, CO2, NO2, SO2, AlH3, NH3 e PH3) em Dicálcogenetos de Metais de Transição (MoS2, MoSe2 e MoTe2)

Sensores de gás resistivos são essenciais para monitorar a qualidade do ar, garantir a segurança industrial e controlar as emissões automotivas. No entanto, materiais convencionais usados para camadas sensoriais muitas vezes apresentam baixa seletividade e requerem temperaturas de operação elevadas, limitando sua eficácia. Este estudo introduz uma abordagem inovadora para enfrentar esses desafios ao utilizar as propriedades físico-químicas intrínsecas dos dicálcogenetos de metais de transição (TMDs) contendo Mo. Os resultados revelam que a disponibilidade de carga variável nas superfícies dos TMDs leva a aumentos de adsorção altamente seletivos, resultando em diferenças significativas nas respostas dos TMDs a várias moléculas, mesmo à temperatura ambiente. Isso resulta em uma sensibilidade relativa excepcional das monocamadas de TMD, que, no caso de produtos de combustão, supera o que é viável nas mesmas condições por materiais sensoriais convencionais como ZnO e TiO2 em três ordens de magnitude. Tal variação sem precedentes nas respostas resulta em perfis de detecção distintos. Isso possibilita uma referência cruzada eficaz das respostas, oferecendo benefícios significativos para matrizes de sensores. Consequentemente, mesmo em configurações relativamente simples, dispositivos baseados em TMD têm o potencial de evitar sinais falso-positivos e até mesmo permitir a determinação da composição de misturas gasosas, o que, se utilizado, poderia revolucionar o campo de monitoramento de gases com soluções inovadoras de lab-on-a-chip.