项目名称: 基于隧穿原理的PdMx合金纳米粒子阵列氢气传感器研究

项目编号: No.61301015

项目类型: 青年科学基金项目

立项/批准年度: 2014

项目学科: 无线电电子学、电信技术

项目作者: 谢波

作者单位: 南京大学

项目金额: 25万元

中文摘要: 氢气传感器的开发是保障用氢安全的有效手段,也是发展氢能源的前提。基于量子隧穿原理的Pd纳米结构氢气传感器以其新的传感机理将氢传感性能提升到了一个新的高度。但是,这类氢气传感器仍然存在固有的缺陷:α-β相变区域,氢气浓度的绝对测量的线性关系完全丧失,并且对氢气的响应时间大幅延长。本项目采用可控的纳米粒子束流技术制备PdMx二元合金纳米粒子阵列,以此阵列对氢气的响应特性为研究对象,探究纳米尺度下金属M组分对金属氢化物PdMHx的相变过程的影响,揭示PdMx二元合金纳米粒子的氢化反应动力学中的反应时间、纳米粒子尺寸、纳米粒子的合金组分等诸多因素之间的定量关系,构建氢气传感器的优化模型。在此基础上,解决基于隧穿原理的Pd纳米结构氢气传感器在1-10%氢浓度的关键工作区域的响应速度变慢与线性度丧失的问题。本项目的完成将为氢能源的开发奠定坚实的基础,还可为氢气传感器的发展提供一条简单易行的途径。

中文关键词: 钯/镍合金纳米粒子点阵;氢气传感器;氢化物;量子隧穿;相变

英文摘要: Hydrogen sensors are significant in connection with the development and expanded use of hydrogen gas. Due a new sensing mechanism based on tunneling, the performance of hydrogen sensor was improved to a higher level. However, the lost of measuring linear relationship and the response time delay in α-β phase transition region are innegligible aspects in developing sensor. This project proposes to fabricate hydrogen sensor based on PdMx alloy nanoparticle array by cluster beam deposition. The response behavior of this sensor will be investigated. It is intended to explore the effect of M component on α-β phase transition of hydride PdMx in nanometer-scale, to explore the quantitative relationship of factors in hydrogenation reaction, such as reaction time, size of nanoparticles and alloy ingredient. We plan to set up optimal design method of hydrogen sensor. Based on the above research, the problems of response time delay and non-linear response curve in the range of 1-10% hydrogen gas concentration are expected to be solved. The completion of the project will provide a simple and convenient way to development of hydrogen sensor, and will lay a solid foundation for the exploitation of hydrogen energy.

英文关键词: Pd/Ni alloy nanoparticle array;hydrogen sensor;hydride;quantum tunneling;phase transition

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

专知会员服务
42+阅读 · 2021年9月7日
专知会员服务
65+阅读 · 2021年7月4日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
【经典书】数理统计学,142页pdf
专知会员服务
96+阅读 · 2021年3月25日
【经典书】精通Linux,394页pdf
专知会员服务
92+阅读 · 2021年2月19日
【TAMU】最新《时间序列分析》课程笔记,527页pdf
专知会员服务
179+阅读 · 2020年9月12日
流畅的Python 中英文版 PDF 高清电子书
专知会员服务
80+阅读 · 2020年8月2日
【经典书】Python金融大数据分析,566页pdf
专知会员服务
122+阅读 · 2020年8月1日
人工神经网络在材料科学中的研究进展
专知
0+阅读 · 2021年5月7日
流程工业数字孪生关键技术探讨
专知
1+阅读 · 2021年4月7日
这期Nature封面「雪崩」了!
新智元
0+阅读 · 2021年1月16日
【材料课堂】TEM复杂电子衍射花样的标定原理
材料科学与工程
39+阅读 · 2019年4月12日
最大熵原理(一)
深度学习探索
12+阅读 · 2017年8月3日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月20日
Arxiv
12+阅读 · 2019年4月9日
小贴士
相关VIP内容
专知会员服务
42+阅读 · 2021年9月7日
专知会员服务
65+阅读 · 2021年7月4日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
【经典书】数理统计学,142页pdf
专知会员服务
96+阅读 · 2021年3月25日
【经典书】精通Linux,394页pdf
专知会员服务
92+阅读 · 2021年2月19日
【TAMU】最新《时间序列分析》课程笔记,527页pdf
专知会员服务
179+阅读 · 2020年9月12日
流畅的Python 中英文版 PDF 高清电子书
专知会员服务
80+阅读 · 2020年8月2日
【经典书】Python金融大数据分析,566页pdf
专知会员服务
122+阅读 · 2020年8月1日
相关资讯
人工神经网络在材料科学中的研究进展
专知
0+阅读 · 2021年5月7日
流程工业数字孪生关键技术探讨
专知
1+阅读 · 2021年4月7日
这期Nature封面「雪崩」了!
新智元
0+阅读 · 2021年1月16日
【材料课堂】TEM复杂电子衍射花样的标定原理
材料科学与工程
39+阅读 · 2019年4月12日
最大熵原理(一)
深度学习探索
12+阅读 · 2017年8月3日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员