基于锥形光纤沉积的Pd/ZnO纳米结构的氢气传感器

摘要： 一种采用涂覆Pd/ZnO纳米结构锥形光纤的新型氢气传感器已成功研制。通过化学浴沉积法（CBD）在锥形光纤上合成并沉积ZnO纳米结构，利用场发射扫描电镜（FESEM）、X射线衍射仪（XRD）和能谱仪（EDX）对材料特性进行了表征。研究发现该传感器在180℃工作温度下对合成空气中不同浓度的氢气具有灵敏响应。通过调节ZnO涂层的沉积时间可获得不同厚度的ZnO层，实验观测到280纳米厚度时可获得最大吸光度响应。进一步对比研究了未退火与退火处理传感器样品的氢气传感性能，在可见光至近红外波段测量显示：当合成空气中氢气浓度为1%时，280纳米厚退火处理的Pd/ZnO相比未退火样品吸光度响应提升了64%。研究表明在180℃工作条件下，约280纳米厚度的Pd/ZnO光纤传感器相比其他测试厚度具有更优异的氢气传感灵敏度。