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oe1(光电查) - 科学论文

10 条数据
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  • 基于ZnO纳米结构的纳米百合花蕾状气体传感器用于氢气检测

    摘要： 纳米百合花苞状（NL-buds）花园状ZnO纳米结构通过简易单步热分解法合成。XRD结果表明其具有六方晶系（纤锌矿相）晶体结构，FESEM显微图像显示形成了类百合花苞状ZnO纳米结构。分别采用XPS和EDS研究了元素的化学状态及元素组成。在180℃下对80ppm H?的检测中，ZnO样品记录到最大灵敏度约178，响应时间快至~1-2秒量级。该ZnO NL-buds传感器对H?气体表现出可逆且高响应特性，表明其作为氢气传感器的潜在应用价值。

    关键词： 氧化锌、氢气传感器、纳米百合花蕾

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于钯-金纳米带阵列中15纳米纳米间隙开关的高稳定超快氢气传感器

    摘要： 基于β相钯氢化物（β-PdH）大体积膨胀效应的钯（Pd）纳米间隙氢气（H2）传感器具有室温空气环境下快速精准的检测优势，但在H2浓度低于1%时性能欠佳。该低浓度区间内钯以α-PdH形态存在，其缓慢且不足的体积膨胀无法完全闭合纳米间隙，加之α-PdH→β-PdH相变引发的晶格应变更会损害长期检测的稳定性与重复性。本研究通过制备具有均匀15纳米纳米间隙的周期性排列钯金合金纳米带阵列（PdAu NRB）解决了上述问题。该PdAu NRB传感器可在0.005%至10%全量程H2浓度范围内实现高度稳定、超快速的检测，其优异的检测限（≈0.0027%）在常温大气环境中存放七个月后仍能保持。这些突破性成果将为未来氢能时代开发实用化高性能氢气传感芯片奠定基础。

    关键词： 钯纳米间隙、纳米带、氢气传感器、聚苯乙烯热收缩

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 基于火焰喷雾热解法合成的PdOx掺杂In2O3纳米颗粒的H2气体传感器

    摘要： 本工作首次通过火焰喷雾热解法（FSP）一步成功合成了0-1.0 wt% PdOx掺杂In2O3纳米颗粒，并研究其气体传感应用。采用旋涂法制备传感薄膜，在150-350°C干燥空气中对氢气（H2）进行测试。通过X射线分析、氮气吸附和电子显微镜对粉末及传感薄膜性能进行分析。观察到直径2-20 nm的球形和立方体In2O3纳米颗粒，未发现明显的Pd或PdOx第二相。详细分析表明Pd物种可能以嵌入In2O3纳米颗粒晶界及其表面的PdOx微晶形式存在。气体传感测试显示，PdOx掺杂显著提升了In2O3纳米颗粒的氢敏特性，其中0.50 wt%为最佳掺杂量。该最优PdOx掺杂In2O3传感薄膜在250°C最佳工作温度下对10,000 ppm H2表现出3526的高响应值。此外，该薄膜对H2S、NO2、C2H4O、C2H4、C2H5OH和C2H2等有毒易燃气体展现出良好的稳定性和高H2选择性。

    关键词： 火焰喷射热解法，氧化钯掺杂氧化铟，氢气传感器，半导体金属氧化物

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 具有光强校准模块的高性能光伏氢气传感平台

    摘要： 尽管无电池气体传感器（如光伏或摩擦电传感器）近期已出现以解决传统化学电阻式传感器的功耗问题，但仍存在严重的技术障碍。特别是其信号随光照强度等环境条件变化，限制了传感器的应用。此前无电池传感器的灵敏度不足（响应低且检测速率慢）也阻碍了实际使用。本文展示了一种光伏氢气（H2）传感平台，其检测响应不受光照条件影响。该平台由两个光伏单元组成：(1) 覆盖微孔沸石咪唑酯骨架-8（ZIF-8）薄膜的钯（Pd）修饰n-IGZO/p-Si光电二极管；(2) 相同器件结构但无Pd催化剂作为基准，用于校准传感器(1)的基线电流。经校准后，该平台能实时输出精确响应值，无需知晓未知辐照度。此外，本平台的检测性能（如在1% H2浓度下响应达1.57×104%，响应时间<15秒）与传统电阻式H2传感器相当，这在光伏H2传感器中是前所未有的成果。

    关键词： 沸石咪唑酯骨架材料、氢气传感器、无电池气体传感器、光强校准?？椤⒐夥宕衅?

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于SAW聚合物/量子点敏感膜的氢气检测

    摘要： 关于氢气作为燃料的使用，有必要测量其在室温下空气中的浓度。本文开发了用于表面声波（SAW）传感器的敏感复合薄膜，采用量子点（QDs）和聚合物制成。由于具有高比表面积，选用了Si/SiO2量子点，与仅含聚合物的传感器相比，这显著提高了传感器的灵敏度。通过激光烧蚀法获得Si/SiO2量子点，并通过X射线衍射和透射电子显微镜（TEM）进行分析。使用了两种聚合物：聚二甲基硅氧烷（PDMS）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。将聚合物及含量子点的聚合物复合物通过滴涂法沉积在传感器基底上。薄膜在80°C下进行了两小时的热处理。所得传感器在室温下针对不同氢气浓度进行了测试。经热处理的PDMS与Si/SiO2量子点传感器获得了452 ppm的检测限（LOD）。结果表明，利用量子点提高SAW传感器灵敏度以及通过热处理增强气体分子吸附能力的潜力。

    关键词： 量子点、气体检测、气体传感器、氢气传感器、声表面波、聚合物、复合材料、声表面波传感器

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山 (2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 基于PDMS涂层并覆盖WO3/SiO2的花生型光纤氢气传感器

    摘要： 提出了一种基于花生型光纤的氢气传感器，该光纤涂覆有PDMS薄膜并覆盖WO3/SiO2混合粉末。马赫-曾德尔干涉仪由两个花生型结构和单模光纤组成。两个花生型表面均涂覆了带有WO3/SiO2粉末的PDMS薄膜。该传感器在0%-0.901%浓度范围内具有0.47dB/%的灵敏度，线性相关度达98.3%。

    关键词： 花生型纤维、聚二甲基硅氧烷、三氧化钨、氢气传感器

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 通过分子氢相互作用探究单层二硫化钼的电子特性

    摘要： 本研究通过详细实验探究了分子氢（H2）与单层二硫化钼场效应晶体管（MoS2 FET）的相互作用，旨在开发气体传感应用。该MoS2 FET在较低工作温度范围（300-473 K）内对H2展现出宽浓度范围（0.1%-90%）的响应特性。最重要的是，基于MoS2 FET的氢传感器具有完全可逆性和无需催化金属掺杂剂（铂或钯）等理想特性。实验结果表明：由于可逆电荷转移过程，MoS2电导率随H2浓度呈单调递增。研究提出该过程涉及与MoS2表面硫空位（VS）相互作用驱动的H2解离吸附，该机理与相关氢在MoS2表面吸附的密度泛函理论研究相符。最后，通过原子层沉积氧化铝部分钝化缺陷的MoS2 FET测量实验表明，硫空位在H2与MoS2相互作用中起关键作用。这些发现为未来单层MoS2与H2的催化过程应用提供见解，并证实MoS2 FET是极具前景的氢气传感器。

    关键词： 氢气传感器、气体相互作用、氢气检测、单层二硫化钼、场效应晶体管

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 通过顶部沉积CuO纳米团簇增强的WO3溅射沉积薄膜的氢气传感性能

    摘要： 采用磁控管气体聚集团簇源（GAS）在溅射沉积的三氧化钨（WO3）薄膜表面制备了高纯度氧化铜（CuO）纳米团簇。将该材料组装为电阻式氢气传感器并测试评估其响应性能。研究表明：添加CuO团簇能显著提升纯WO3薄膜的灵敏度，且随着CuO团簇含量增加，CuO/WO3体系的灵敏度持续升高。当CuO团簇形成足够厚且致密的层状结构时，电阻响应特性会发生反转?；诖行形卣?、常规及近常压X射线光电子能谱分析以及电阻率测量结果，我们提出该传感机制源于p型CuO与n型WO3之间形成的纳米级p-n结。研究同时强调了GAS技术在制备传感及/或催化活性材料方面的优势。

    关键词： 氢气传感器、气体聚集团簇源、磁控溅射、氧化钨、纳米复合材料、氧化铜

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 氧化镓 || 基于Ga2O3的气体传感器

    摘要： β-Ga2O3因其宽带隙特性（4.9电子伏特）和高击穿电场等本征材料属性，近期在日盲深紫外探测器及高温高功率电子器件领域备受关注。该材料还能作为反应性氧化层，对多种气体（尤其在恶劣环境的高温条件下）具有高灵敏度。近期已有多篇关于β-Ga2O3基气体传感器的报道[1-20]。本章将综述β-Ga2O3的气敏机理与传感特性：首先解析其材料属性以阐明氧化物表面与不同气体分子的相互作用机制；研究β-Ga2O3晶体结构及(201)和(010)晶向表面的原子构型；探讨这两种晶向单晶的干/湿法刻蚀特性与金属接触性能，以拓展器件应用范围；通过分析最新β-Ga2O3基氢气传感器研究成果，对比(201)与(010)晶向单晶的氢敏特性差异，从而提升氢气检测效能。

    关键词： 晶体结构，β-氧化镓，高温应用，湿法与干法刻蚀，欧姆接触，气体传感器，氢气传感器

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 聚合物基底上的钯纳米粒子薄膜用于透明柔性氢气传感器

    摘要： 随着全自动设备和可穿戴装置的兴起，目前市场对可在室温下工作的光学透明柔性气体传感器需求旺盛。纳米粒子薄膜因其离散的纳米颗粒结构和独特的颗粒间电响应特性，成为能与柔性基底结合的理想氢气传感材料。本研究采用简便的纳米团簇沉积技术，在聚对苯二甲酸乙二醇酯基片上制备出基于钯纳米粒子薄膜的光学透明柔性氢气传感器。数百次弯曲循环测试表明，该传感器具有优异的电学稳定性和机械耐久性，且氢气传感性能无明显衰减。我们系统评估了弯曲状态下的氢气传感行为，发现拉伸应变和压缩应变分别对传感性能产生正向和负向影响，其作用机制可归因于应变导致的渗流网络拓扑结构变化及颗粒间隙改变。该传感器可实现低至15ppm的氢气浓度检测，动态响应范围达0-10%，响应时间低于10秒，并能在0-90%相对湿度范围内常温工作。这些结果表明该传感器在下一代透明柔性氢气探测器领域具有重要应用潜力。

    关键词： 柔性的、钯纳米粒子、透明的、氢气传感器、纳米颗粒

    更新于2025-09-09 09:28:46