中國儲能網(wǎng)訊：近年來，在尋求替代燃料以緩解全球氣候變暖等環(huán)境問題的過程中，氫已經(jīng)成為清潔能源的最佳選擇之一：氫被譽(yù)為下一代燃料，氫燃料電池被譽(yù)為未來的電池。但氫存在一個(gè)主要問題：與其他所有氣體燃料一樣，具有很高的易爆性。
當(dāng)氫氣泄漏到空氣中的比例低至4%時(shí)，一個(gè)微小的火花就可能引發(fā)爆炸。2019年5月和6月，在韓國江內(nèi)、挪威Uno-X燃料站都發(fā)生了爆炸事故。因此，安全是處理氫氣的主要問題，需要保證即使是最小的氫氣泄漏也能感應(yīng)到，以避免發(fā)生事故。
現(xiàn)有的氫氣泄漏探測器需要在高溫下才能工作，例如基于金屬氧化物半導(dǎo)體的氣體傳感器，這使得它們昂貴且壽sj壽命短，用于檢測爆炸性或易燃?xì)怏w時(shí)非常危險(xiǎn)。由于缺乏足夠的氣體檢測活性位點(diǎn)（例如氧化鋅納米片），它們的靈敏度也很低。因此，科學(xué)家們一直忙于開發(fā)能夠克服這些限制的傳感器。
韓國仁川國立大學(xué)的一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在近期的一項(xiàng)新研究中，提出了一種新穎的室溫氫傳感器設(shè)計(jì)方案，該方案利用納米氧化鋅薄片填充納米尺寸的孔，命名為“多孔2D納米片”。研究負(fù)責(zé)人曼吉特·庫馬爾表示：“這種納米片可以解決很多問題，因?yàn)槎嗫讜?huì)打開阻塞的活性表面?！?
科學(xué)家們在三種不同的溫度（400攝氏度、600攝氏度、800攝氏度）下對氧化鋅納米片進(jìn)行熱處理以調(diào)整空穴密度，從這些樣品中制造出氫氣傳感器裝置，并記錄它們在室溫下對不同濃度氫氣及其他氣體的反應(yīng)。
他們發(fā)現(xiàn)氧化鋅納米片在400攝氏度下處理孔數(shù)最大時(shí)，對氫氣的響應(yīng)最大，最快的響應(yīng)時(shí)間約為9秒，這種處理方式在45天后依然顯示出97%~99%的高重復(fù)性和穩(wěn)定性。這些結(jié)果有力地表明2D多孔氧化鋅納米片具有顯著的特性，有可能在未來徹底改變氣敏性能。庫馬爾推測：“室溫氫氣傳感器將在未來技術(shù)中心發(fā)揮關(guān)鍵作用，特別是隨著物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)。我們的多孔2D氧化鋅傳感器將實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的氫氣檢測設(shè)備，可以在早期檢測氣體泄漏，并可以與智能手機(jī)、智能手表相集成。”
（來源：韓國仁川國立大學(xué)）
