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研究人员开发了一种传感器以使氢可见
来源:赛斯维传感器网 发表于 2022/3/25

h 2指示剂 sp 的构建模块、制造和形态表征:a) au-pd np 和 b) sio 2 np 分散体的数码照片和 tem 显微照片;c) 刃天青染料水溶液的数码照片;d) 通过液滴蒸发(使用喷雾干燥作为工具)将 sp 制造成自由流动的紫色粉末的示意图;e) sp 和 f) 其表面的 sem 显微照片。来源:先进功能材料(2022)。doi: 10.1002/adfm.202112379


弗里德里希-亚历山大大学 (fau) 化学与药学系的研究人员和热加工技术系主任成功地使肉眼可见不可见的氢气,以防止发生火灾和爆炸的风险。他们研究的关键是超粒子,即一旦接近氢就会改变颜色的微小粒子。结果已发表在《先进功能材料》杂志上。


未来,希望使用可再生能源生产的“绿色”氢气将成为可持续和气候友好型能源经济的关键组成部分。虽然我们看不到也闻不到氢气,但它与空气接触时极易燃烧且极易爆炸。历史事件,例如兴登堡齐柏林飞艇的爆炸和最近挪威加氢站的爆炸,表明如果我们要建立可持续和安全的氢经济,安全预防措施是多么重要。


为了提高处理氢气时的安全性,fau 的研究人员根据维尔茨堡弗劳恩霍夫硅酸盐研究所 isc 开发的概念,探索了创新氢气传感器所需的基本功能机制。以下研究人员参与了该项目:无机化学教授 karl mandel 博士;j?rg libuda 教授和界面研究与催化主席 tanja bauer 博士;dirk zahn 教授,理论化学教授;热处理技术主席 matthias thommes 教授;和理论化学主席 andreas grling 教授。


氢传感器甚至可以成功识别低浓度的气体,例如,如果管道中有泄漏。由 fau 研究人员设计的创新氢传感器由称为超粒子的微小粒子组成,无需电力或复杂设备即可使氢气肉眼可见。超粒子的大小在 1 到 10 微米之间;一微米相当于千分之一毫米,并加入了紫色指示染料刃天青。当它们与氢接触时,染料中的分子会发生反应并明显改变颜色在两个不同的阶段。如果传感器变成粉红色,则表明氢气泄漏了一次。如果氢气仍在泄漏,并且传感器与大量氢气接触,它会变成无色。即时反应使泄漏可见并允许实时发现它们。创新型氢传感器的另一个优势是其体积小,这使其适用于多种不同的场景,例如管道涂层。


“我们对新粒子系统工作原理的深入了解将使我们能够继续优化超粒子,直到我们能够充分发挥它们的潜力,在实际应用中实施它们,并为更安全的氢经济做出贡献,”解释说该出版物的主要作者是 ecrc 研究助理 simon sch?tz 和 mandel 集团研究助理 jakob reichstein。


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