碳纤维上电沉积Pd-Ag合金纳米粒子链及其氢传感性能

摘要

在碳纤维上采用三脉冲电沉积的方法制备出钯银合金纳米粒子链.把表面覆盖有Pd-Ag合金纳米粒子链的碳纤维组装成氢气传感器.采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱(EDX)表征了合金纳米粒子链的形貌和成分,应用CHI660B电化学工作站测试其氢传感性能.结果表明,在钯、银离子摩尔比为15:1的电解液中,在-1.0--1.5 V下,成核5-40 ms;在-0.25--0.35 V,生长200-300 s的条件下,即可获得银的质量分数为16.0%-25.0%的钯银合金纳米粒子链阵列.在室温下,传感器对在0.30%-5.00%(φ,体积分数,下同)范围内的氢气有响应,最快响应时间约为300 s,灵敏度最高可达31.0%;氢在0.30%-1.20%的范围内响应电流与氢气浓度成线性关系,超过4.00%时响应电流不再随浓度的增加而变化;在低于3.50%的浓度下氢传感器的重现性良好.