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一種秒級(jí)響應(yīng)的新型聲表面波氫敏器件

MEMS ? 來(lái)源:MEMS ? 2019-11-30 07:32 ? 次閱讀
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作為一種新興能源載體和化工原料,氫氣具有來(lái)源廣泛、清潔環(huán)保、可循環(huán)利用等一系列優(yōu)點(diǎn),對(duì)推進(jìn)節(jié)能減排、調(diào)整能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和應(yīng)對(duì)全球氣候變化有重要意義。但是氫氣易燃易爆的本質(zhì)特點(diǎn)使得快速與高靈敏的氫敏技術(shù)在氫氣開發(fā)利用中的安全防護(hù)扮演著極為重要的角色?,F(xiàn)有技術(shù)在功耗、體積、響應(yīng)速度及靈敏度等方面均面臨瓶頸,難以滿足實(shí)際應(yīng)用需求。

為應(yīng)對(duì)這一難題,中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所王文團(tuán)隊(duì)與南開大學(xué)楊大馳團(tuán)隊(duì)合作,將微納聲表面波器件技術(shù)與快速響應(yīng)的鈀銅納米線氫敏材料相結(jié)合,提出并研制了一種秒級(jí)響應(yīng)的新型聲表面波氫敏器件。納米線形態(tài)的鈀銅氫敏材料具有極高的吸附面積,由此大幅增加了氫敏效率,從而提高傳感器響應(yīng)速度與靈敏度。

相關(guān)研究成果在線發(fā)表于學(xué)術(shù)期刊Sensors and Actuator B。

研究人員利用電化學(xué)沉積方法合成的鈀銅納米線(圖1)滴涂制備于傳感器件表面聲表面波傳播路徑表面,構(gòu)建出了小尺度聲表面波氫敏器件(圖2)。結(jié)合差分振蕩結(jié)構(gòu)的傳感電路,對(duì)所研制的聲表面波氫敏器件進(jìn)行了測(cè)試評(píng)價(jià),相對(duì)于國(guó)內(nèi)外已報(bào)道氫敏元件,傳感器實(shí)現(xiàn)了快速的傳感響應(yīng)(<4s),此外還具有低檢測(cè)限(7ppm)、良好選擇性和重復(fù)性的特點(diǎn),其靈敏度達(dá)1.5kHz/%,在氫能應(yīng)用中具有很好的應(yīng)用前景。

圖1 鈀銅納米線的制備流程及表征

圖2 沉積鈀銅納米線的聲表面波氫敏器件

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原文標(biāo)題:聲學(xué)所研究出新型聲表面波快速氫氣傳感技術(shù)

文章出處:【微信號(hào):MEMSensor,微信公眾號(hào):MEMS】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

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