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研究人员开发出高灵敏度检测氢的材料

  • 科技
  • 2019-09-05 11:35:44
  • 来源:

印度理工学院 - 海德拉巴和印度理工学院 - 焦特布尔的研究人员开发出一种能够高灵敏度地检测氢气泄漏的半导体材料。

最近氢气的重要性因其作为清洁能源的前景而有所增长。然而,存在重大挑战 - 氢气难以生产,如果泄漏则难以检测。由于它是高度易燃的,如果不立即检测到泄漏可能是灾难性的。

科学家们一直在研究许多类型的氢传感器。这些包括光学,电化学和电子传感器。电传感器,特别是电阻传感器,由于其低成本,简单的设计和良好的灵敏度的可能性而最接近实用性。

该研究主要涉及金属半导体,例如氧化锌,因为它们在氢气存在下经历电阻的变化。重点放在纳米材料上,因为氧化锌对氢气的响应灵敏度取决于其表面积:表面积越大,颗粒越小,其灵敏度越好,

在新开发项目中,研究人员将氧化锌纳米粒子加载到碳纳米纤维上,发现它的感应响应率接近74%,而纯氧化锌纳米粒子仅为44.5%。

这是由于氢气易于通过棉花糖状碳纳米纤维的纳米孔扩散,从而使它们与沉积在纳米纤维上的氧化锌纳米颗粒紧密接触。

该团队通过称为静电纺丝的工艺纺制纳米纤维,其中聚合物溶液带电并在高压电场下通过喷丝头喷射。在这项工作中,研究人员使用特殊的聚合物混合物来获得纳米纤维。

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