“氢气安全由我守护”……釜山大学开发长时间可持续无线氢气检测传感器
Seo Minho教授团队用量子技术查明钯污染成因…开发修复技术
半导体式MEMS无线钯氢传感器，初始性能保持逾两个月
作为一种清洁能源，在多个领域备受关注，但能够安全探测在一定浓度以上具有高爆炸风险的“氢气”的技术之路已经打开。
釜山大学研究团队开发出一种能够长时间保持优异初始性能的钯基氢气传感器，有望推动下一代能源产业的创新。
釜山大学（校长 Choi Jaewon）10日表示，该校信息生命工学大学医生命融合工学部 Seo Minho 教授研究团队成功开发出一项能够在长时间内稳定地以无线方式检测氢气浓度的高敏感度传感器技术。
“氢气”因能量效率高、燃烧时仅排放水，被视为一种备受瞩目的环保燃料。然而无色无味的氢气在浓度达到4%以上时会呈现极其危险的爆炸性，因此安全管理至关重要。在亟需开发超高灵敏度氢气检测传感器的背景下，韩国研究团队成功研制出一种能够长时间维持性能的钯基高性能传感器。
利用银白色金属钯（Pd）的现有氢气检测传感器虽然灵敏度出众，但暴露在大气中会受到污染，导致性能急剧下降，这是其局限所在。本次研究中，研究团队查明了钯表面污染的根本原因，并提出了完全去除污染的方法。
研究团队通过基于量子力学的密度泛函理论（DFT）和实验分析，证实大气中的二氧化碳（CO₂）是污染钯表面的主要元凶，并开发出一项技术，通过在200℃下加热去除污染物，从而使钯的初始性能得到完全恢复。
基于这一技术，研究团队应用半导体基础的微机电系统（MEMS），制作出了指甲大小的超高性能钯氢传感器，即使在大气中放置2个月以上，也仅通过热处理就能将初始性能完全恢复。
本次研究的主持人 Seo Minho 教授表示：“这一成果为预防氢气泄漏事故和强化氢能安全性提供了一个划时代的转折点，并将成为氢能经济的核心技术。”
该研究结果以“Long-term reliable wireless H2 gas sensor via repeatable thermal refreshing of palladium nanowire（通过钯纳米线的热恢复机制实现长期可靠的无线氢气传感器）”为题，发表于10月9日国际学术期刊《Nature Communications》网络版。
本研究于2024年度在科学技术信息通信部和韩国研究财团的先导研究中心支援项目、中坚研究支援项目以及创新研究中心支援项目的支持下，由釜山大学医生命融合工学部 Seo Minho 教授团队、纳米能源工学科 Kang Junhee 教授团队以及韩国科学技术院（KAIST） Yoon Junbo 教授研究团队共同开展。
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