郑州轻工业大学张永辉教授团队&复旦大学邓勇辉教授Angew：基于Pd/In2O3纳米片阐释与定量分析氧物种在氢传感中的贡献

背景：氢能因其高能量密度和零碳排放成为低碳能源转型的关键，但氢气易泄漏和爆炸的特性使得其精准检测成为紧迫挑战。金属氧化物半导体氢传感器因其高灵敏度等优点受到重视，但其传感机制中不同氧物种的具体贡献尚未明确。研究目的：郑州轻工业大学与复旦大学的研究团队旨在通过量化分析弱吸附氧、强吸附氧和晶格氧在氢传感中的贡献，揭示其作用机制，以指导高性能传感材料的设计。结论：该研究首次通过氩气预处理和温度调控，结合电子转移量化计算，明确了三种氧物种在Pd/In2O3纳米片氢传感中的贡献占比，其中强吸附氧起核心作用。所制备的传感器在110°C下表现出高响应值、快速响应/恢复和优异稳定性，并通过理论模拟与实验验证了氧空位对提升传感性能的关键作用。该传感器在室温下也展现出良好的氢气泄漏检测潜力，为高性能气敏材料的开发提供了理论依据。