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室温下可用的氢传感器

时间:2018-07-31 08:33:45来源:中国氢能源网(翻译)

  据外国媒体报道:TU Delft的研究人员开发出一种高灵敏度,多功能的氢传感器,可在室温下工作。传感器由三氧化钨的薄层材料制成。

A hydrogen sensor that works at room temperature

新传感器由一种被称为三氧化钨的材料制成。三氧化钨的一个特性是其晶格结构包含许多开放空间。这一特点使得材料可以容易地掺杂,通过引入其他原子来改变其电子特性。三氧化钨本身就是绝缘体,但是当对它进行掺杂之后,晶体添加电子电荷,将材料变成不同的颜色,并逐渐将其变成导体。研究人员用氢气掺杂三氧化钨薄膜,观察其是否可以用来制成传感器。

研究人员首先使用脉冲激光沉积的方法制造薄片三氧化钨,将单层材料逐个沉积到基板上,创造了厚度仅为9纳米的三氧化钨片。然后研究人员将铂滴放在三氧化钨层之上。众所周知,铂可将氢分子分离成单个氢原子。研究人员观察到,这些原子可以进入三氧化钨的晶格结构,慢慢地将其从绝缘体转变为导体。这意味着,通过测量材料的电阻,可以确定环境中存在的氢气量。

这种新型氢传感器与大多数其他传感器的区别在于它可以在室温下使用。它也比商用产品灵敏得多,可以在几分钟内重复使用。此外,通过提高或降低传感器的温度,可以针对不同的应用调整灵敏度范围。最后,薄膜性质和与当前半导体技术的兼容性允许传感器按比例扩大到批量生产。MattoniTU Delft已经为这种新型传感技术申请了专利。

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