复合二氧化钛纳米管阵列的制备及氢敏效应研究

氢及其同位素的识别和检测在民用和国防核工业具有特殊的重要性。利用N型半导体受光激发产生表面催化原理，结合纳米金属钯等贵金属的宏量吸氢及渗透效应，在二氧化钛纳米管阵列构造常温下对氢具有高灵敏度和选择性、快速响应和恢复功能的薄膜传感器。在金属铝或钛基体上通过阳极氧化及原位液相沉积克隆工艺，制备二氧化钛纳米管阵列薄膜，考察过程因素对管径、管壁、管长和晶粒大小的影响；研究不同气源低温等离子体作用下薄膜的结晶行为和表面态变化。在二氧化钛纳米管阵列中沉积和装载疏水化钯等贵金属氢化物胶体，比较不同尺度、负载量、及氢比对敏感性能的影响。测试不同光照条件下，传感器的光催化性能变化；评价不同氢浓度及湿度下传感器的响应特性；归纳纳米管特性、贵金属负载方式及光催化过程等对敏感性能的构效关系、过程规律和作用机理，为常温高效氢传感器的研究进一步奠定基础，并可能为新一代氢同位素检测元件的研制提供理论依据和技术支撑。