Pd纳米环/TiO2纳米管复合结构的室温氢敏感性

22^nd先进材料与纳米技术国际会议

2018年9月19日至21日，日本东京

魏雄邦，杨晓辉，吴涛，吕国栋，庞汉英

电子科技大学，中国

海报和接受的摘要:Res. Rev. J Mat. science

DOI:10.4172 / 2321 - 6212 c4 - 024

摘要

制备了一种新型的由Pd纳米环分布在TiO2纳米管阵列上的复合氢传感器，并在室温下进行了测试。采用直流磁控溅射法在纳米管阵列的上表面沉积了一层钯纳米环。研究了TiO2纳米管直径大小、Pd纳米环厚度对传感器氢响应特性的影响。研究了Pd纳米环/ tnt复合结构对不同氢浓度的电阻随时间的变化规律，并表现出良好的室温氢敏感特性。通过扫描电子显微镜(SEM)对传感器的微观结构进行了表征，结果表明Pd纳米团簇在TiO2纳米管的顶部分离沉积。通过x射线衍射(XRD)对复合材料的晶体结构进行了分析，结果表明，500℃退火后，非晶态TiO2已完全转变为锐钛矿和金红石。在室温下对氢气浓度进行了一系列的氢传感特性测试，结果表明该传感器具有良好的响应性能。优化实验表明，在直径为77 nm的TiO2纳米管上分布25 nm厚度的Pd纳米环构成的氢传感器在0.8 vol% H2时响应时间快(3.8 s)，灵敏度高(92.05%)。提出了一种氢敏特性模型，阐述了Pd纳米环在氢敏机理中的重要作用。氢传感器优异的氢敏感特性是由于Pd纳米环对氢原子的吸附和解吸能快速连续地形成和断裂多条通道，使其具有良好的室温氢敏感性能。

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