Pd/PdO修饰NiAl-LDHs衍生NiO/Al2O3纳米片实现高温氢气高效传感

本文推荐了一种基于层状双氢氧化物（LDHs）前驱体策略构建的高性能氢气（H2）传感器。通过将Pd/PdO纳米颗粒修饰在NiAl-LDHs衍生的NiO/Al2O3（NAO）复合材料上，成功制备出具有高比表面积（149.73 m2/g）、丰富氧空位和快速响应（14 s）/恢复（19 s）特性的敏感材料。该传感器在350 °C下对100 ppm H2表现出高响应值（2.921），其增强机制源于肖特基结（Schottky junction）电子敏化、Pd/PdO催化溢流效应和氧空位的协同作用。

　　

Highlight

材料表征

对NiO/Al₂O₃和Pd/PdO-NAO复合材料进行了X射线衍射（XRD）分析。如图2所示，NiO/Al₂O₃样品的XRD图谱显示了NiO（JCPDS No. 47–1049）在37.46°、43.45°、62.85°和75.49°处的多个衍射峰，这些峰分别对应于（111）、（200）、（220）和（311）晶面[30]。重要的是，XRD图谱没有显示出Al₂O₃相的迹象，这可归因于其非晶态性质或低结晶度。

结论

总之，通过NiAl-LDH前驱体煅烧和一氧化碳（CO）还原法合成了Pd/PdO修饰的NiO/Al₂O₃纳米复合材料，并展示了其高性能H₂传感能力。基于2.0 wt% Pd/PdO-NAO的传感器在350 °C下对100 ppm H₂表现出2.941的响应值，并具有超快的动力学特性（14 s/19 s）。这种增强源于协同效应：肖特基结（Schottky junction）驱动的电子敏化降低了基线电阻，同时Pd/PdO催化溢流加速了H₂解离和反应性氧物种的转化。