研究目的
开发一种新型氢气(H2)传感器,采用酸蚀光纤涂覆氧化锌(ZnO)纳米棒,对比有无钯(Pd)修饰的传感性能,并增强对氢气检测的灵敏度。
研究成果
该研究成功展示了一种涂覆氧化锌纳米棒的氢气光纤传感器,经钯修饰后性能得到提升。该传感器在150°C下对0.75%氢气浓度表现出最佳响应和恢复时间,显示出其在环境监测应用中的潜力。
研究不足
传感器的性能与温度相关,在150°C时达到最佳工作状态。响应和恢复时间随氢气浓度及钯修饰层的存在而变化。
1:实验设计与方法选择:
通过蚀刻常规光学单模光纤(SMF)以增强倏逝场,采用水热法在其表面涂覆氧化锌纳米棒,并修饰钯以提高氢气检测性能。
2:样本选择与数据来源:
使用标准单模石英光纤(SM-SOF),经氢氟酸(HF)蚀刻后涂覆氧化锌纳米棒。
3:实验设备与材料清单:
设备包括扫描电子显微镜(JSM-IT 100)、能谱仪(牛津仪器)、X射线衍射仪、氨灯光源、光谱分析仪(OSA)及溅射镀膜机(SC7620)。材料包含氢氟酸、氧化锌、钯及合成空气。
4:0)、能谱仪(牛津仪器)、X射线衍射仪、氨灯光源、光谱分析仪(OSA)及溅射镀膜机(SC7620)。材料包含氢氟酸、氧化锌、钯及合成空气。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:依次进行光纤蚀刻、氧化锌纳米棒涂覆、表征测试,并在不同浓度与温度下评估氢气传感性能。
5:数据分析方法:
基于光强调制、响应与恢复时间分析传感性能。
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获取完整内容-
Energy Dispersive Spectroscopy
X-Max detector
Oxford Instruments
Confirming the elements exist in the sample
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Scanning Electron Microscope
JSM-IT 100
Examining the diameter of cladding and morphology of the ZnO nanorods
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X-Ray Power Diffraction
AZO-Hitachi Chemical
Identifying the phase transition of ZnO in the Wurtzite structure
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Optical Spectrum Analyzer
Monitoring the light-modulated intensity spectrum
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Sputter coater machine
SC7620
Depositing Pd on ZnO nanorods
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