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为耐湿硫化氢传感器开发的疏水分子筛
来源:张南南,中国科学院 发表于 2023/3/6

pdms膜在设计h2s传感器中的双功能作用——提高耐湿性和选择性。来源:张若凡

由中国科学院合肥物理科学研究院孟刚教授领导的研究团队使用聚二甲基硅氧烷(pdms)研究高性能耐湿硫化氢(h2s)传感器,为h的实际应用铺平了道路2s 在环境潮湿空气环境中的化学电阻器。


研究结果已发表在acs applied materials & interfaces and chemical communications上。


h2s是一种无色、易燃、易爆、高腐蚀性和剧毒的气体,广泛存在于半封闭和高湿度环境中。一些氧化物,包括德拉磷矿、zno 和 cuo,对 h 具有很高的敏感性2s在干燥空气中,但湿度往往会干扰传感器的响应。此外,h2s是一种高腐蚀性气体,其腐蚀性随湿度的增加而增加。这导致传感器在高湿度环境中快速腐蚀和退化,成为传感器实际应用的一大挑战。


为了解决这些问题,科学家们在pt单原子锚定的铬酸铜(cucro)上沉积了pdms的疏水性和半渗透性膜。2)通过热蒸发法。


该研究的作者张若凡将pdms的生物功能作用描述为“一石二鸟”。


pdms具有疏水性。它可以有效地隔离环境中水蒸气的渗透,减弱环境湿度对传感器的影响,并显着提高传感器在潮湿环境中的长期稳定性。


另一方面,pdms膜中的微孔可以有效阻断直径略大于h2s.它充当“分子筛”,进一步提高了传感器对h2s.


耐湿h2基于pdms涂层cucro的s传感器2具有低工作温度 (100 °c),高响应(151 ppm h 时高达 52s在50%相对湿度下)、高选择性、良好的长期稳定性,为h2s传感器应用于石化、天然气等领域。

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