基于非贵金属的NiFeMoSx中空纳米立方体能够在适中温度下实现快速且选择性的氢气检测

《ACS Applied Electronic Materials》：Non-Noble Metal-Based NiFeMoSx Hollow Nanocubes Enable Fast and Selective Hydrogen Sensing at Moderate Temperature

非贵金属空心纳米立方体氢传感器开发及性能研究。通过水热转化法将Ni-Fe普鲁士蓝类似物与(NH4)2MoS4结合制备出酶启发式结构的空心NiFeMoS_x纳米立方体，在80°C工作温度下实现500 ppm浓度的高选择性检测，响应/恢复时间分别为28秒和29秒。其性能提升源于[NiFeS]活性位点的生物模拟、高比表面积空心结构以及Mo-S键合的电子传输优化，为构建低成本、可扩展的氢能安全检测系统提供新思路。

　　

随着氢燃料电池和锂离子电池应用的不断扩大，确保其安全性需要可靠、具有选择性和低功耗的氢气（H₂）检测技术。然而，传统的化学电阻式氢气传感器通常依赖贵金属，并且需要在高温下工作，这限制了它们的成本效益和可扩展性。在这里，我们提出了一种基于酶启发的、非贵金属的、工作温度适中的氢气传感器，该传感器采用中空NiFeMoS_x纳米立方体作为核心材料。这些纳米立方体是通过将Ni–Fe普鲁士蓝类似物与(NH₄)₂MoS₄进行水热转化制备得到的。这种纳米立方体模仿了天然氢化酶中的[NiFeS]催化簇结构，在500 ppm的氢气浓度下（工作温度约为80°C），表现出优异的氢气选择性和快速的响应/恢复时间（28秒/29秒）。其增强的传感性能归因于生物启发的[NiFeS]活性位点的协同作用、中空结构的高表面积以及Mo–S元素结合所改善的电子传输性能。这项工作为开发下一代能源安全系统中使用的非贵金属高性能氢气传感器提供了一种可持续且可扩展的策略。