正交相Nb2O5纳米棒的室温氢气传感特性研究

编号：CYYJ01749

篇名：正交相Nb2O5纳米棒的室温氢气传感特性研究

作者：唐克勤 杨飘云 李志伟 张翔晖 王钊

关键词： 氢能源 氢气传感器 五氧化二铌 纳米棒 室温气体传感器

机构： 湖北大学物理与电子科学学院 湖北省氢能源安全检测与控制工程技术研究中心

摘要： 氢能源被誉为理想的清洁、高效、可持续能源。然而,氢气的易燃易爆性使其生产、贮存和使用过程面临极大的安全隐患。因此,开发快速、准确的氢气传感器及其浓度监测系统势在必行。本文利用水热法结合离子交换和高温退火处理制备了多晶、正交相的Nb2O5纳米棒。利用该材料组装的电阻型氢气传感器具有良好的电学特性,器件电阻值约为2000Ω。该器件在室温下表现出n型氢敏特性,对浓度为500~4000 ppm的氢气具有良好的线性响应。当空气中的氢气浓度为4000 ppm时,元件的室温响应时间约为85.4 s,恢复时间约为269.2 s。通过分析传感器在不同背景气氛下的响应、恢复特性,证明该材料的室温氢敏特性主要源自表面吸附氧与氢气间反应所释放的束缚电子。