三氧化钨氢气光纤传感器

氢气(H2)被认为是一种非常清洁的能源,并且燃烧热值十分高。然而,由于氢气的爆炸浓度范围非常大(4%到75%),点燃能量非常低(0.02mg),并且传播速度非常快;同时,极小的分子尺度也导致了它的储藏和运输非常困难。因此,开发能精确、快速地应用到各种环境的氢气浓度探测的高灵敏度的氢气光纤传感器,已经成为了一个研究热点。目前,市面上存在的氢气传感器主要是基于贵重金属的多模二氧化硅光纤,然而,这些传感器存在着灵敏度较低、成本较高、寿命短、易受环境污染等缺点。
 
三氧化钨(WO3)是一种过渡金属氧化物,属于n型半导体,为半导体气敏传感器,三氧化钨已被认为是检测NOx、SOx、NH3、CO、氢气、硫化氢等最有前景的新型氧化物气敏材料之一。基于三氧化钨的氢气气敏传感器的研究很多,大多是结合了钯、铂等贵金属的薄膜,1975年,Lund-strom提出的Pd-MOSFET结构的氢气传感器开启了薄膜领域的研究,2012年有学者提出钯催化三氧化钨薄膜对氢气的感应热性的研究等。
 
氢气光纤传感器三氧化钨WO3照片
 
有研究指明一种基于标准的多模二氧化硅氢气光纤传感器,具有62.5微米直径的纤核和125微米直径的包层,其钨薄膜通过射频溅射沉淀在光纤头部,再腐蚀为钨酸薄膜,而后控制一定温度煅烧,得到三氧化钨光纤传感器。后续实验表明,三氧化钨光纤传感器是以近红外光作为光源;在0.06%的氢气浓度下,反应强度为6%的反射变化率;在1%的氢气浓度下,反应强度增大为12%的反射变化率,由此显示出三氧化钨传感器对氢气的高灵敏度。
微信:
微博:

 

 

微信公众号

 

钨钼视频

2024年1月份赣州钨协预测均价与下半月各大型钨企长单报价。

 

钨钼音频

龙年首周钨价开门红。