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专利号: 2017110642713
申请人: 中山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种氢气传感器,其特征在于,包括弹性衬底和位于所述弹性衬底上的氢敏材料纳米膜。

2.根据权利要求1所述的氢气传感器,其特征在于,所述氢敏材料纳米膜为钯膜、镁膜、钇膜及镍镁合金膜中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的氢气传感器,其特征在于,所述氢敏材料纳米膜为钯膜,所述氢敏材料纳米膜的厚度为5nm-420nm。

4.根据权利要求2所述的氢气传感器,其特征在于,所述氢敏材料纳米膜选自镁膜、钇膜或镍镁合金膜,所述氢敏材料纳米膜的厚度为5nm-800nm。

5.根据权利要求2所述的氢气传感器,其特征在于,所述氢敏材料纳米膜为镁膜、钇膜及镍镁合金膜中的一种或多种其他膜与钯膜构成的复合膜,所述钯膜位于最上层,其中,所述钯膜的厚度为5nm-60nm,所述其他膜的厚度为5nm-800nm。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的氢气传感器,其特征在于,所述弹性衬底的杨氏模量大于0小于等于60000MPa。

7.根据权利要求6所述的氢气传感器,其特征在于,所述弹性衬底的靠近所述氢敏材料纳米膜的表面上具有第一图案化结构,所述氢敏材料纳米膜为具有与所述第一图案化结构相适配的第二图案化结构。

8.一种如权利要求1-7中任一项所述的氢气传感器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:在弹性衬底上蒸镀氢敏纳米材料,形成氢敏材料纳米膜。

9.根据权利要求8所述的氢气传感器的制备方法,其特征在于,所述弹性衬底的制备过程包括以下步骤:将液态弹性材料和固化剂进行混合,搅拌均匀后,得到混合液体,其中,所述液态弹性材料和所述固化剂的质量比为5:1-20:1;

去除所述混合液体中的气泡;

将去除气泡后的所述混合液体进行烘干和固化,得到弹性衬底。

10.一种基于权利要求1-7中任一项所述的氢气传感器实现氢气检测的方法,其特征在于,包括以下步骤:将入射光照射到所述氢敏材料纳米膜的表面上,测量所述氢敏材料纳米膜的光学参数,其中,所述光学参数为反射光强度、反射率、透射光强度、透射率、散射光强度、散射截面、消光强度、消光截面、吸光度或吸收截面。

通入含氢气的气体,所述氢敏材料纳米膜吸收氢气后体积膨胀,所述弹性衬底发生变形;

将入射光照射到变形后的所述氢敏材料纳米膜的表面上,测量所述变形后的氢敏材料纳米膜的光学参数;

通过所述氢敏材料纳米膜变形前后的光学参数,得到相对光学参数的变化,根据所述相对光学参数的变化,确定氢气的浓度。