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- 為耐濕硫化氫傳感器開發(fā)的疏水分子篩
- 來源：張南南，中國科學(xué)院 發(fā)表于 2023/3/6
PDMS膜在設(shè)計(jì)H2S傳感器中的雙功能作用——提高耐濕性和選擇性。來源：張若凡
由中國科學(xué)院合肥物理科學(xué)研究院孟剛教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)使用聚二甲基硅氧烷（PDMS）研究高性能耐濕硫化氫（H2S）傳感器，為H的實(shí)際應(yīng)用鋪平了道路2S 在環(huán)境潮濕空氣環(huán)境中的化學(xué)電阻器。
研究結(jié)果已發(fā)表在ACS Applied Materials & Interfaces and Chemical Communications上。
H2S是一種無色、易燃、易爆、高腐蝕性和劇毒的氣體，廣泛存在于半封閉和高濕度環(huán)境中。一些氧化物，包括德拉磷礦、ZnO 和 CuO，對(duì) H 具有很高的敏感性2S在干燥空氣中，但濕度往往會(huì)干擾傳感器的響應(yīng)。此外，H2S是一種高腐蝕性氣體，其腐蝕性隨濕度的增加而增加。這導(dǎo)致傳感器在高濕度環(huán)境中快速腐蝕和退化，成為傳感器實(shí)際應(yīng)用的一大挑戰(zhàn)。
為了解決這些問題，科學(xué)家們?cè)赑t單原子錨定的鉻酸銅（CuCrO）上沉積了PDMS的疏水性和半滲透性膜。2）通過熱蒸發(fā)法。
該研究的作者張若凡將PDMS的生物功能作用描述為“一石二鳥”。
PDMS具有疏水性。它可以有效地隔離環(huán)境中水蒸氣的滲透，減弱環(huán)境濕度對(duì)傳感器的影響，并顯著提高傳感器在潮濕環(huán)境中的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
另一方面，PDMS膜中的微孔可以有效阻斷直徑略大于H2S.它充當(dāng)“分子篩”，進(jìn)一步提高了傳感器對(duì)H2S.
耐濕H2基于PDMS涂層CuCrO的S傳感器2具有低工作溫度 （100 °C），高響應(yīng)（151 ppm H 時(shí)高達(dá) 52S在50%相對(duì)濕度下）、高選擇性、良好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，為H2S傳感器應(yīng)用于石化、天然氣等領(lǐng)域。
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