多层Au-Pd核壳纳米颗粒膜增敏的光纤氢气传感器

穆青青; 刘晓波; 刘伟

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多层Au-Pd核壳纳米颗粒膜增敏的光纤氢气传感器

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摘要

cqvip:高灵敏度、快速响应的光纤氢气传感技术是未来氢气传感技术的发展方向,对保障氢能系统安全具有重要意义。针对纳米尺度的钯基氢敏材料难以与光器件耦合的问题,本文采用水相合成及离心沉积方法制备具有快速氢气响应特性的Au-Pd核壳纳米颗粒膜,搭建了含有Au-Pd核壳纳米颗粒氢敏膜阵列的透射式传感系统,实现了光信号与多层纳米颗粒膜阵列的耦合,通过提高敏感材料对光信号的调制能力增强了传感器的灵敏度。实验研究表明,本文制备的Au-Pd核壳纳米颗粒膜粒径为48 nm,Pd层厚度约为4 nm。该敏感薄膜对4%浓度氢气的响应时间小于3 s,且在循环测试中显示了良好的重复性和稳定性。通过3片薄膜阵列传感,在不影响传感器响应速度的同时将传感器灵敏度提升至最高,为单片膜的2.7倍。该研究为开发高性能光纤氢气传感器提供了重要指导。

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来源
《光学精密工程》 |2019年第8期|1681-1687|共7页
作者
穆青青; 刘晓波; 刘伟;
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作者单位

国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司湖北武汉 430074;

国网安徽省电力有限公司电力科学研究院六氟化硫气体特性分析与净化处理技术国网公司重点实验室安徽合肥 230022;

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正文语种 chi
中图分类光纤元件;
关键词
氢气传感; 光纤氢气传感器; Au-Pd纳米颗粒; 多层膜增敏;

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