一种基于钯-回音壁模式光学谐振腔的氢气传感器及其制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及一种基于钯‑回音壁模式光学谐振腔的氢气传感器及其制备和应用，该氢气传感器的制备过程具体为：(1)制备WGM型管状光学谐振微腔；(2)将金属钯颗粒耦合在WGM型管状光学谐振微腔表面，即得到氢气传感器。与现有技术相比，本发明专利技术使用光学方法进行氢气传感，没有电流传输，更加安全且制备方法简单，灵敏度高，检测限低，在氢气传感领域有重要应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于钯-回音壁模式光学谐振腔的氢气传感器及其制备和应用
本专利技术属于微纳器件
，涉及一种基于钯-回音壁模式光学谐振腔的氢气传感器及其制备和应用。
技术介绍
随着能源危机的加深，寻找可替代的绿色能源变得更加迫切。氢能是一种具有高能量密度，储量丰富且燃烧产物为水的绿色能源，具有很高的需求量。但由于氢气是易燃气体，在4％-75％的浓度范围内可爆炸，且氢气分子尺寸小，容易泄露和扩散。此外，氢气还是一种无色无味的气体，使得存储和运输变得更加困难和危险。因此，对于氢气浓度快速准确的监测至关重要。目前氢气检测的研究主要有光学传感、电化学传感、电阻传感和机械传感。其中光学传感是由光信号进行氢气探测，因为在氢气环境中没有电火花或者被点燃的危险，并不受电磁场干扰，具有高安全性。现有基于金属钯的光学氢气传感装置一般使用几十纳米甚至几微米厚的金属钯作为传感层。一方面贵金属的使用量较大，增加了传感的成本；另一方面，较厚的金属钯薄膜在吸收和释放氢气的过程中体积的变化容易造成钯薄膜的断裂，降低氢气检测的重复性和稳定性。
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种基于钯-回音壁模式光学谐振腔的氢气传感器，其特征在于，包括WGM型管状光学谐振微腔，以及分布在WGM型管状光学谐振微腔表面的金属钯颗粒。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于钯-回音壁模式光学谐振腔的氢气传感器，其特征在于，包括WGM型管状光学谐振微腔，以及分布在WGM型管状光学谐振微腔表面的金属钯颗粒。


2.根据权利要求1所述的一种基于钯-回音壁模式光学谐振腔的氢气传感器，其特征在于，所述的WGM型管状光学谐振微腔的外径为10-20μm。


3.根据权利要求1所述的一种基于钯-回音壁模式光学谐振腔的氢气传感器，其特征在于，所述的金属钯颗粒的粒径为10-100nm。


4.根据权利要求1所述的一种基于钯-回音壁模式光学谐振腔的氢气传感器，其特征在于，所述的WGM型管状光学谐振微腔由从内到外依次复合的Y2O3薄膜与ZrO2薄膜组成。


5.根据权利要求4所述的一种基于钯-回音壁模式光学谐振腔的氢气传感器，其特征在于，所述的Y2O3薄膜与ZrO2薄膜的厚度分别独立的为10-100nm。


6.如权利要求1-5任一所述的一种基于钯-回音壁模式光学谐振腔的氢气传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备WGM型管状光学谐振微腔；
(2)将金属钯颗粒耦...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅永丰，杨硕，胥博瑞，黄高山，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海;31