鈀、鎳,、鉑及其合成物,，常被用作制造氫氣傳感器的活性材料。具體來(lái)說(shuō),，這些活性元素，可被看作可與氫元素發(fā)生反應(yīng)的催化材料,，且氫元素能與這些元素相容,，還可溶于該元素。目前,，作為為活性元素,，鈀、鉑,、鎳元素在氫傳感器中得以廣泛應(yīng)用,。
這些活性材料在吸收了氫分子之后，會(huì)改變其本身的物理參數(shù),。例如,，在金屬氧化物半導(dǎo)體為基礎(chǔ)的電容式氫氣傳感器中，氫原子在金屬柵中擴(kuò)散,，并在鈀氧化物表面上形成了一個(gè)偶極層,，該偶極層導(dǎo)致了活性元素的功函數(shù)的改變。
氫氣是取代石化燃料的潛力替代能源之一,，然而具備高度易燃性,，因此如果要發(fā)展氫能源經(jīng)濟(jì)，能偵測(cè)氫氣的傳感器*,。然而到目前為止,，氫氣傳感器的大挑戰(zhàn)在于需要較高的溫度才能起作用，而且敏感度較低,、反應(yīng)時(shí)間也較緩慢,。
而來(lái)自荷蘭的臺(tái)夫特理工大學(xué)（Delft University of Technology，TU Delft）研究人員宣稱，他們已經(jīng)克服上述挑戰(zhàn),，開發(fā)了一種以三氧化鎢（ungsten trioxide,，WO3）薄層制作的新型傳感器，結(jié)合了高電阻以及利用鉑金催化劑感測(cè)氫氣的能力,，可以在接近室溫下感測(cè)到1pppm的氫氣濃度,，而且當(dāng)氫氣濃度超過(guò)100pppm時(shí)，反應(yīng)時(shí)間不到1秒,。
據(jù)了解,，研究人員首先是利用名為脈沖雷射沉積的方法制作三氧化鎢薄層，如此能在一片基板上一層層單獨(dú)沉積該種材料層,。利用這種方法,，研究人員制作出厚度僅9奈米的三氧化鎢薄層。
然后研究人員將鉑金液滴（droplet）放置在三氧化鎢薄層的上方,；鉑金具備一種特性,，能扮演將氫分子分離為單個(gè)氫原子的催化劑，而研究人員觀察到,，那些原子能進(jìn)入三氧化鎢的晶格,，并將之緩慢由絕緣體轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘佟?/p>
研究人員的實(shí)驗(yàn)將三氧化鎢薄膜暴露于不同的環(huán)境條件中，包括正?？諝?，混合了氫氣的環(huán)境，還有真空,；而實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,，其電阻與樣本顏色會(huì)在暴露于氫氣時(shí)改變，但在正?？諝庵杏謺?huì)恢復(fù)初始狀態(tài),。
TU Delft開發(fā)的新型氫氣傳感器與其他同類傳感器大的不同，就在于能在室溫下使用,。因?yàn)樵摲N薄膜能與目前的半導(dǎo)體技術(shù)兼容,，新型氫氣傳感器具備大量生產(chǎn)的潛力。
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