室温氢气传感器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种室温氢气传感器及其制备方法，其中室温氢气传感器包括：二氧化硅基底层、气体敏感层和Au电极层，所述Au电极层位于二氧化硅基底层上方，气体敏感层涂覆在Au电极层和二氧化硅基底层表面；气体敏感层是由气敏材料、氧化铝粉末和乙醇制备而成的，气敏材料是稀土金属掺杂二维过渡金属硫化物材料。本发明专利技术利用稀土金属掺杂二维过渡金属硫化物的特殊结构、良好的催化活性、较大的比表面积及对气体分子的良好识别作用，制备出了一种用于室温下检测氢气的传感器，该传感器能够实现室温下对低浓度氢气的灵敏检测，且响应速度快，制备方法简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气体传感器，具体涉及一种室温氢气传感器及其制备方法。

技术介绍

1、由于氢气的燃烧产物只有水，并且氢能源具有燃烧效率高、应用范围广的特点，因此氢能源与太阳能、核能一起被称为世界三大清洁新能源。作为一种新能源，氢气在化工、航空、医疗、军事国防等领域有着极为重要的应用价值。尤其现在各行业特别是车企在动力电池上大规模使用锂电池，且能量密度越来越高，但是人们对动力电池的安全还是随之色变，并不能很好的解决电池的安全问题。热失控是动力电池安全性的主要研究对象，热失控早期会释放出氢气，但由于氢气无色无味，且氢气分子非常小，因此在生产、加工、运输、使用和储存中容易发生泄漏而不被察觉。氢气的着火点仅为585℃，空气中含量为4％～75％，遇明火即可发生爆炸。因此需要在氢气使用环境中对其温度、压力以及氢气浓度进行监测并发出预警信号，以利于及时排除隐患。所以开发一种灵敏度高、安全可靠的氢气传感器具有非常重要的意义。

2、目前，监测氢气的传感器主要分为催化燃烧式和半导体式两种。催化燃烧式的氢气传感器应用较早、技术较成熟，但其响应时间长，可选择的气体范围小，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种室温氢气传感器，其特征在于，包括：二氧化硅基底层、气体敏感层和Au电极层，所述Au电极层位于二氧化硅基底层上方，气体敏感层涂覆在Au电极层和二氧化硅基底层表面；气体敏感层是由气敏材料、氧化铝粉末和乙醇制备而成的，气敏材料是稀土金属掺杂二维过渡金属硫化物材料。

2.根据权利要求1所述的室温氢气传感器，其特征在于，所述稀土金属掺杂二维过渡金属硫化物是由稀土金属盐和MoS2制备而成的，稀土金属掺杂二维过渡金属硫化物在室温下对H2表现出n型半导体的气敏特性，气体敏感层的电阻随H2的吸附而减小。

3.根据权利要求2所述的室温氢气传感器，其特征在于，所述稀土金属盐为氯...

【技术特征摘要】

1.一种室温氢气传感器，其特征在于，包括：二氧化硅基底层、气体敏感层和au电极层，所述au电极层位于二氧化硅基底层上方，气体敏感层涂覆在au电极层和二氧化硅基底层表面；气体敏感层是由气敏材料、氧化铝粉末和乙醇制备而成的，气敏材料是稀土金属掺杂二维过渡金属硫化物材料。

2.根据权利要求1所述的室温氢气传感器，其特征在于，所述稀土金属掺杂二维过渡金属硫化物是由稀土金属盐和mos2制备而成的，稀土金属掺杂二维过渡金属硫化物在室温下对h2表现出n型半导体的气敏特性，气体敏感层的电阻随h2的吸附而减小。

3.根据权利要求2所述的室温氢气传感器，其特征在于，所述稀土金属盐为氯化物、硝酸盐或硫酸盐中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的室温氢气传感器，其特征在于，所述氯化物为氯化钌、氯化镧、氯化铈、氯化镨、氯化钕(nd)、氯化钷、氯化钐、氯化铕、氯化钆、氯化铽、氯化镝、氯化钬、氯化铒、氯化铥、氯化镱或氯化镥中的一种。

5.根据权利要求4所述的室温氢气传感器，其特征在于，所述硝酸盐为硝酸钌、硝酸镧、硝酸铈、硝酸镨、硝酸钕(nd)、硝酸钷、硝酸钐、硝酸铕、...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁天水，王其炎，李宗柯，卫荣汉，马卫芳，侯文祺，钟委，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：