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电子科技大学利用纳米纤维有机传感器实现氢气检测

2019-05-16 14:52
来源: 微迷网

据麦姆斯咨询报道,电子科技大学的研究人员开发出一款基于有机纳米纤维的超灵敏氢气传感器。

电子科技大学利用纳米纤维有机传感器实现氢气检测

氢气极其易燃且不会产生任何污染物。因此,该气体可被用于生成清洁能源,并在航天航空和冶金等行业中具有广泛的应用。然而,氢气也具有很高的安全风险,因为它没有特定的气味或颜色,并且在大气中浓度高于4%时就有爆炸风险。因此,能够检测低浓度氢气的氢气传感器有其用武之地。现在,电子科技大学的一组研究人员开发出一款超灵敏且灵活的氢气传感器。该团队利用了由钯纳米粒子制成的有机纳米纤维。

电子科技大学利用纳米纤维有机传感器实现氢气检测

氢气传感器示意图

为了将这些纳米粒子沉积在有机纳米纤维材料上,该团队使用了直流磁控溅镀薄膜沉积制造工艺,阴极后面的磁铁将电子捕获在带负电的靶材上,以获得更快的沉积速率。该团队将钯纳米粒子和有机纳米纤维组成的纳米结构切割成2cm × 1cm的尺寸,并将其转印到柔性印刷电路板上。银浆被用作电极施加在合成纳米结构的两侧。

电子科技大学利用纳米纤维有机传感器实现氢气检测

制备氢气传感器

该团队确定该团队确定了氢气浓度为25 ppm(气体体积百分比含量的百万分之一)时传感器的温度依赖性。该团队发现传感器的响应会随着温度的升高而增加。与传统电氢气传感器相比,新型传感器可以在更广泛的温度范围内更有效地检测浓度低至5ppm的氢气。这款传感器还具备出色的化学吸收性,随着温度的升高,其响应速度也随之增加。团队还发现传感器在低氢气浓度下具有超耐久性。传感器对低浓度的氢气也保持高敏感性,即使在3个测量循环后也具有10.63%的最大响应。团队研究成果被发表在2019年3月14日MDPI Sensors期刊上。

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