祝贺李萍等人的研究结果被Nano Letters接收并在线发表
- 发布时间：
- 2025-05-08
- 文章标题：
- 祝贺李萍等人的研究结果被Nano Letters接收并在线发表
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Ping Li, Leiyu Diao, Xinyu Liao, Zizheng Wang, Youyou Feng, and Jing Wei*, Rapid and Selective Detection of Trace Hydrogen by Mesoporous SnO2 Anchored with Au−Pd Dual-Atom Sensitizers, Nano Letters, 2025, https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5c01309 PDF
氢气作为一种关键的能源储存与转换介质，因其具备极低的点火能量（0.02 mJ）和宽广的爆炸极限（4-75%），一旦泄漏，极易引发安全事故。因此，研发快速、灵敏且可靠的氢气传感器对于氢能安全防护具有重要意义。半导体金属氧化物（SMO）气体传感器因其成本低、便携性强、稳定性高，适用于实时监测氢气泄漏。然而，传统SMO气体传感器因氢气分子与敏感材料间作用力较弱，加之氢气氧化反应动力学缓慢，难以实现对痕量氢气的快速、选择性检测。贵金属增敏剂修饰SMO材料可通过电子增敏和化学增敏显著提升传感性能。近年来，原子级分散的贵金属增敏剂因其能最大化原子利用率而备受关注。然而，现有研究多集中于单一贵金属修饰，仅能催化氧气或氢气中的一种气体分子，限制了对氢气传感性能的提升。
基于这一问题，西安交通大学生物医学信息工程教育部重点实验室魏晶教授课题组提出了一种不同于传统的单原子或纳米颗粒增敏策略，即基于原子分散的双贵金属增敏半导体金属氧化物气体传感器策略。通过在介孔SnO2中引入原子分散的Au/Pd双贵金属增敏剂，制备Au/Pd-SnO2传感器。Au/Pd-SnO2传感器在氢气检测中表现出极快的响应时间（~1 s）、对CO、NO、H2S和SO2干扰气体具有较强的抗干扰能力，并具备极低的氢气检测限（70 ppb），显著优于单贵金属修饰的氢气传感器。卓越的传感性能可归因于原子剂分散的Au/Pd双增敏剂在气体活化方面的协同效应，如Au促进氧气活化，Pd加速氢气活化。基于Au/Pd-SnO2材料构建的手持式氢气检测器响应快速（<1 s），具备氢气泄漏早期预警能力。相关工作以“Rapid and Selective Detection of Trace Hydrogen by Mesoporous SnO2 Anchored with Au-Pd Dua-Atom Sensitizer”为题发表于权威期刊《Nano Letters》（DOI: https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5c01309）。西安交通大学博士生李萍为第一作者，魏晶教授为通讯作者。