氫氣作為一種清潔能源，在促進(jìn)節(jié)能減排、調(diào)整能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、應(yīng)對(duì)全球氣候變化等方面具有廣闊應(yīng)用前景，然而氫氣易燃易爆，其無(wú)色無(wú)味的特點(diǎn)使其泄漏時(shí)不易被察覺(jué)。因此，快速、高靈敏的氫氣傳感技術(shù)研究在氫能源的開(kāi)發(fā)利用中十分必要，而現(xiàn)有氫氣傳感器在功耗、體積、響應(yīng)速度及靈敏度等方面難以滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用需求。
中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所超聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室研究員王文課題組在前期工作基礎(chǔ)上，與南開(kāi)大學(xué)教授楊大馳團(tuán)隊(duì)合作，將微納聲表面波器件技術(shù)與鈀鎳納米線(xiàn)氫敏材料相結(jié)合，提出并研制了一種秒級(jí)響應(yīng)的新型聲表面波氫氣傳感器。鈀鎳納米線(xiàn)具有較大的比表面積，容易吸附大量氣體，有助于提高傳感器的響應(yīng)速度。
研究人員采用濕化學(xué)法制備鈀鎳納米線(xiàn)并將其溶于乙醇中，通過(guò)滴涂的方式沉積在聲表面波器件表面構(gòu)建聲表面波氫氣傳感器，然后將所研制的傳感器集成到鑒相電路中，進(jìn)行測(cè)試評(píng)估。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該聲表面波氫氣傳感器實(shí)現(xiàn)了目前相關(guān)研究成果中的最快響應(yīng)（1.8s）、1.65mV/% 的高靈敏度與7ppm的低檢測(cè)限，并具有良好的重復(fù)性與選擇性。
相關(guān)研究成果發(fā)表在Sensors and Actuators B: Chemical上。研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和國(guó)家自然科學(xué)基金聯(lián)合重點(diǎn)項(xiàng)目的資助。
