H2傳感器和最新敏感材料
采用NO直接氧化制備氮化氧化物作為絕緣層制備高性能Si基MOS肖特基二極管式氣體傳感器，這種肖特基二極管式氣體傳感器具有高的響應靈敏度和好的響應重復性，可以探測濃度約為10-6的氫氣。現(xiàn)在對特定的高溫環(huán)境下，檢測氣體有采用碳化硅代替硅，利用Pt作為電極，利用N2O氧化工藝制備金屬－絕緣體－SiC肖特基勢壘二極管氣體傳感器超薄柵介質(zhì)，這種傳感器能在高溫下穩(wěn)定工作。
將光纖傳輸、標準具透射、鈀膜的氫吸附、吸收光譜定量分析各種技術運用為一體，開發(fā)出了這種傳感器。用一束單色光照射標準具，敏感材料鈀吸附了H2，氫氣就會吸收單色光，分析吸收譜線刻知氫氣濃度。國外用Pd/PVDF膜制備了激光振幅可調(diào)的光學氫氣傳感器。該傳感器的檢測范圍為0.2%～100％。
Sb2O5-H2OH3PO4復合氧化物為固態(tài)電解質(zhì)，利用混合壓膜和蒸發(fā)的方法制作傳感催化電極和參考電極，研制了室溫全固態(tài)電解質(zhì)氫氣傳感器。也有用質(zhì)子交換膜為電解質(zhì)，碳紙和鉑黑分別為電極的擴散層和催化層，制作了恒電位式氫氣傳感器。通過在工作電極前面加設聚乙烯膜，增大氫氣擴散阻力，可以將氫氣氧化電流與氫氣濃度之間的線性關系提高到氫氣濃度。
半導體氫敏傳感器是以金屬鈀（Pd）作為柵極，由Pd-TiO2/SiO2-Si構成場效應管，當鈀柵場效應管吸收氫氣時，將使半導體的導電電子比例發(fā)生變化，因而使氫敏元件的阻值也隨著被測氫氣的濃度變化而變化，這種鈀極場效應管對氫氣十分敏感，它具有吸附環(huán)境中氫氣的功能，而對其他氣體則表現(xiàn)惰性。這種氫敏場效應管的特點是選擇性強、靈敏度高、響應速度快、穩(wěn)定性好等。其主要結構如圖1所示。
為提高靈敏度，將PtO-Pt納米粒子膜與TiO2、SnO2納米粒子膜復合，使膜層結構得以優(yōu)化，研制出具有雙層結構復合膜的新型氣體傳感器，實驗結果表明，PtO-Pt納米粒子膜的催化作用能顯著提高TiO2和SnO2膜的氫敏性能，TiO2/PtO-Pt復合膜和SnO2/ PtO-Pt復合膜對空氣中的氫氣有很高的選擇性。
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