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據(jù)報道,荷蘭代爾夫特理工大學(Delft University of Technology)研發(fā)了一種以三氧化鎢(WO3)薄膜制作的新型氫氣傳感器,結(jié)合了高電阻以及利用鉑金(platinum)催化劑感測氫氣的能力,可以在接近室溫下感測到1pppm的氫氣濃度,而且當氫氣濃度超過100pppm時,反應時間不到1秒。
氫氣是取代石化燃料的潛力替代能源之一,但因其具備高度易燃性,如果要發(fā)展氫能源經(jīng)濟,就需要研制出能偵測氫氣的傳感器。然而截至目前,氫氣傳感器在溫度控制上仍存在大難題——需要較高的溫度才能起作用,而且敏感度低、反應時間緩慢。
而代爾夫特理工大學開發(fā)的新型氫氣傳感器與其他同類傳感器最大的不同,就在于它能夠在室溫下使用。
荷蘭研發(fā)三氧化鎢薄膜制氫氣傳感器
代爾夫特理工大學研究人員首先利用脈沖雷射沉積(pulsed laser deposition)方法,在一片基板上一層層單獨沉積,制作出厚度僅9nm的三氧化鎢薄膜。然后將鉑金液滴放置在三氧化鎢薄膜的最上方,鉑金能作為催化劑將氫分子分離為單個氫原子,進入三氧化鎢的晶格,并將之緩慢由絕緣體轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘佟?br />
研究人員將三氧化鎢薄膜暴露于不同的環(huán)境條件中,包括正常空氣,混合了氫氣的環(huán)境,以及真空狀態(tài),實驗結(jié)果表明:三氧化鎢薄膜的電阻與樣本顏色(光學影像顯示)會在暴露于氫氣時改變,但在正??諝庵杏謺謴统跏紶顟B(tài)。
據(jù)了解,因為這種三氧化鎢薄膜能與目前的半導體技術(shù)兼容,新型氫氣傳感器具備大量生產(chǎn)的潛力,代爾夫特理工大學研究團隊正準備為此技術(shù)申請專利。