具有可调表面的钯和金纳米管阵列，用于低温氢气检测

《Journal of Materials Chemistry C》：Palladium and gold nanotube arrays with tuned surfaces for low-temperature hydrogen sensing

钯金纳米管阵列通过阳极氧化铝模板电沉积与湿化学蚀刻结合制备，表面调控形成粗糙断裂结构（RB-PdAu NTs），其在188-388 K低温区间展现稳定氢气传感特性，临界温度188 K，而光滑纳米管（S-PdAu NTs）无此现象。表面形貌调控增强了氢气饱和吸附，金掺杂提升了材料稳定性，该策略可扩展至其他低温气体传感材料。

　　

钯（Pd）及其合金在低温（<273 K）和恶劣环境中用于稳定检测氢气（H₂）方面具有很高的应用价值，但目前这一技术仍需进一步改进。本文开发了具有特定表面结构的钯和金（Au）纳米管阵列（PdAu NTs），用于低温下的氢气检测。通过结合阳极氧化铝（AAO）模板限定的电沉积技术和湿化学蚀刻方法，掺杂的金（Au）有助于形成形状多样、壁厚约为10–23 nm的PdAu NTs。制备出的PdAu NTs主要包括断裂型、光滑型和壁不完整的纳米管。值得注意的是，具有粗糙和断裂表面的PdAu NTs（RB-PdAu NTs）在约188–388 K的温度范围内表现出稳定的氢气检测性能，其中临界温度约为188 K；而具有光滑表面的PdAu NTs（S-PdAu NTs）则未观察到这种温度激活的“反向检测行为”。从理论上看，这种稳定的氢气检测效果是由于纳米管的表面结构调节了氢气的饱和吸附，而掺杂Au的钯纳米结构进一步提升了氢气检测的稳定性。这种方法有望应用于其他低温气体传感材料中。