正交相Nb2O5納米棒的室溫氫氣傳感特性研究

編號：CYYJ01749

篇名：正交相Nb2O5納米棒的室溫氫氣傳感特性研究

作者：唐克勤 楊飄云 李志偉 張翔暉 王釗

關(guān)鍵詞： 氫能源 氫氣傳感器 五氧化二鈮 納米棒 室溫氣體傳感器

機(jī)構(gòu)： 湖北大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院 湖北省氫能源安全檢測與控制工程技術(shù)研究中心

摘要： 氫能源被譽(yù)為理想的清潔、高效、可持續(xù)能源。然而,氫氣的易燃易爆性使其生產(chǎn)、貯存和使用過程面臨極大的安全隱患。因此,開發(fā)快速、準(zhǔn)確的氫氣傳感器及其濃度監(jiān)測系統(tǒng)勢在必行。本文利用水熱法結(jié)合離子交換和高溫退火處理制備了多晶、正交相的Nb2O5納米棒。利用該材料組裝的電阻型氫氣傳感器具有良好的電學(xué)特性,器件電阻值約為2000Ω。該器件在室溫下表現(xiàn)出n型氫敏特性,對濃度為500~4000 ppm的氫氣具有良好的線性響應(yīng)。當(dāng)空氣中的氫氣濃度為4000 ppm時,元件的室溫響應(yīng)時間約為85.4 s,恢復(fù)時間約為269.2 s。通過分析傳感器在不同背景氣氛下的響應(yīng)、恢復(fù)特性,證明該材料的室溫氫敏特性主要源自表面吸附氧與氫氣間反應(yīng)所釋放的束縛電子。