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一种高性能、高性价比氢气传感器

国际新能源网  来源:中国氢能源网(翻译)  日期:2018-06-20
  据国外媒体报道:韩国科学技术院(KAIST)的研究小组研发出一种基于聚苯乙烯纳米球光刻和半导体微制造工艺相结合的新型高性能低成本的氢传感器。
 
  机械工程系Inkyu Park教授和材料科学与工程系Yeon Sik Jung教授领导的研究小组合作制作了一种纳米结构的高性能氢气传感器,传感器基于钯装饰的硅纳米网结构,该结构使用聚苯乙烯纳米球自组装方法。他们的研究在2018年3月8日作为《Small》杂志的封面文章发表(发行方:Wiley-VCH)。
 
  纳米球光刻方法采用的是纳米球单层的自组装,该方法对于制备均匀有序、最小达到亚10纳米尺寸的纳米结构是一种有效的替代选择。研究小组表示,硅的微小尺寸增强了钯元素的门控效应,从而大大提高了传感器的灵敏度。
 
  基于硅纳米线的器件已作为高效组件被广泛应用于检测气体和其他化学生物组分的高性能传感器中。由于纳米线具有较高的表面积/体积比,它对与周围环境的反应更加敏锐。
 
  与没有纳米结构的硅薄膜传感器相比,研发的新型气体传感器显示出更高的氢气灵敏度。此外,对硅纳米网结构进行耐氧化蚀刻剂(BOE)处理,通过将悬浮纳米网的表面粗糙化,进一步改善了传感器性能。该传感器装置显示出极快的氢气反应速度(响应时间<5秒)以及对氢气等气体的高度选择性(>10倍),且传输性能稳定,在干燥和高湿度环境中均显示出良好的感应重复性。
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