用于低浓度快速氢气检测的金属-聚合物杂化化学电阻式传感器
应用物理
2020-11-21 v1 材料科学
摘要
低浓度氢气检测在太空应用和医疗应用中都至关重要，对于在爆炸下限以下安全处理氢气也极为关键。在此，我们报道了一种新型杂化 Pd 金属-聚合物化学电阻式传感器，可在常温常压环境条件下感知 0.5% 的氢气（），其灵敏度（~30%）为此前通过物理沉积技术获得的最高报道值，使其成为现实应用中低浓度氢气检测的极佳传感器。该传感器易于制备，且对于商业应用极具成本效益。所获得的杂化化学电阻式传感器由钯（Pd）纳米晶组成，这些纳米晶被稳定剂聚乙烯吡咯烷酮（Polyvinylepyrollidone，PVP）的氧原子和氮原子束缚，并生长在自组装单分子层之上。其优异的上升时间常数被认为源于氢原子在钯纳米晶（111）表面的负载（这是一个极快的过程）以及随后 H 原子从表面向体内的快速扩散。试图通过紫外-臭氧清洗增加可用位点数量，却因氧气毒化可用位点而导致传感器件退化。
引用
@article{arxiv.2011.07599,
title = {Metal-polymer hybrid chemiresistive sensor for low concentration fast hydrogen detection},
author = {Christina E. Antony and Praveen S. G. and Adithya Jayakumar and Gaana K. and Akshay Yadav and Nikhil S. Sivakumar and Niranjan Kamath and Suma M. N. and Vinayak B. Kamble and D. Jaiswal-Nagar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.07599},
year = {2020}
}