中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所超聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室研究員王文課題組在前期工作基礎(chǔ)上，與南開大學(xué)教授楊大馳團(tuán)隊(duì)合作，將微納聲表面波器件技術(shù)與鈀鎳納米線氫敏材料相結(jié)合，提出并研制了一種秒級(jí)響應(yīng)的新型聲表面波氫氣傳感器。鈀鎳納米線具有較大的比表面積，容易吸附大量氣體，有助于提高傳感器的響應(yīng)速度。

研究人員采用濕化學(xué)法制備鈀鎳納米線并將其溶于乙醇中，通過滴涂的方式沉積在聲表面波器件表面構(gòu)建聲表面波氫氣傳感器，然后將所研制的傳感器集成到鑒相電路中，進(jìn)行測(cè)試評(píng)估。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該聲表面波氫氣傳感器實(shí)現(xiàn)了目前相關(guān)研究成果中的最快響應(yīng)(1.8s)、1.65mV/% 的高靈敏度與7ppm的低檢測(cè)限，并具有良好的重復(fù)性與選擇性。

相關(guān)研究成果發(fā)表在Sensors and Actuators B: Chemical上。研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和國(guó)家自然科學(xué)基金聯(lián)合重點(diǎn)項(xiàng)目的資助。

圖1.(a)沉積鈀鎳納米線薄膜的聲表面波氫氣傳感器與(b)鈀鎳納米線的SEM圖

圖2.聲表面波氫氣傳感器的響應(yīng)速度測(cè)試

圖3.(a)聲表面波氫氣傳感器的靈敏度、(b)檢測(cè)下限與(c)選擇性測(cè)試