钯修饰三氧化钼纳米线标签的室温氢致变色行为

摘要： 开发一种安全、低成本且高灵敏度的可视气体检测技术具有重要意义，可作为传统氢气传感器的关键补充。本研究成功研制并测试了一类室温下工作的柔性三氧化钼纳米线标签（NWLs），其表面修饰钯纳米颗粒后可作为肉眼可读的氢气指示剂。该纳米线标签即使在极低浓度（0.1%）下也会由白色转变为蓝灰色，肉眼可见的颜色变化在65秒内发生，且呈现渐进式白转蓝灰过程。三氧化钼纳米线标签与氢气的反应具有高灵敏度、快速响应和时间分辨特性，该过程可分为快慢两个响应阶段——分别由氢气浓度和Pd@MoO3本征属性主导。通过200°C空气环境中退火2小时可实现颜色响应的可逆性，且相对于其他易燃气体（如CO、乙醇、甲醇）对氢气具有选择性。这种气致变色纳米线标签涉及氢气存在下钯催化还原三氧化钼的机理，其柔性优势更展现出在高效可视氢气检测中的应用前景。