镍掺杂氧化锌纳米棒阵列光纤氢气传感器
摘要
氢气是一种绿色可再生能源，因其易燃易爆的特性而存在安全风险，实现氢气有效检测是安全利用氢能的先决条件。为此，设计一种基于镍掺杂氧化锌（Ni∶ZnO）纳米棒阵列的光纤氢气传感器。分析纳米棒阵列传感层的光传输机制，光在纤芯与传感层之间的传播可等效为单一界面的反射和折射，输出光强主要受该界面反射影响，随着传感层电导率的增加，输出光强呈现单调递增趋势。采用先浸渍ZnO晶种层再水浴生长的两步法在光纤表面制备Ni∶ZnO纳米棒阵列，氢气传感测试结果表明：Ni/Zn摩尔比为2.5%时制备的镍掺杂氧化锌（Ni∶ZnO-4）传感器的气敏响应最佳。Ni∶ZnO-4传感器检测1×10－3体积分数的氢气时，响应达到8.44%，最低检测下限为1×10－5，且具有较快的响应时间（75 s）以及良好的重复性、稳定性和选择性，显示出其在氢气检测领域的应用潜力。
引用本文（GB/T 7714）
邓君 Deng Jun, 沈剑聪 Shen Jiancong, 何雨婷 He Yuting, 等. 镍掺杂氧化锌纳米棒阵列光纤氢气传感器[J]. Acta Optica Sinica, 2025.
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