一种基于离心沉积金钯核壳纳米颗粒膜的光纤H2传感器

摘要：

鉴于低维纳米材料的大比表面积可以极大的提高材料与气体分子的接触面积,增强氢敏材料的灵敏度,本文提出了一种基于离心沉积金钯(Au-Pd)核壳纳米粒膜的反射式光纤氢气传感器. 实验中采用种子溶液生长法合成尺寸约40nm的立方金核,后在金核溶液中加入Pd的生长液,进而得到粒径约62nm的Au-Pd核壳纳米颗粒. 在4000rpm,8min条件下,将4mL纳米颗粒溶液水平离心沉积在10mm×10mm的石英玻璃基片上得到氢敏纳米膜. 表征分析结果显示,该方法制备的Au-Pd核壳纳米粒子粒径均一、结晶良好,离心沉积薄膜厚度均匀为200nm. 在不同浓度氢气环境下,通过搭建的带有双光路补偿的反射式光纤束传感器对纳米粒薄膜的氢敏特性进行了测试. 结果表明,该传感器对浓度在0.1％～4％的氢气具有较高的响应速度,在多次通/放氢循环中表现出良好的稳定性和可重复性;随着氢气浓度的降低,传感器的灵敏度呈非线性增大,有利于对低浓度氢气的检测.

关键词：光纤传感器、H2传感器、Au-Pd核壳纳米颗粒、纳米粒膜

所属期刊栏目：29

分类号：TP212(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金;湖北省技术创新专项;中央高校基本科研业务费专项

在线出版日期：2018-08-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：485-491