氫氣作為一種清潔能源，在促進節能減排、調整能源產業結構、應對全球氣候變化等方面具有廣闊應用前景，然而氫氣易燃易爆，其無色無味的特點使其洩漏時不易被察覺。因此，快速、高靈敏的氫氣感測技術研究在氫能源的開發利用中十分必要，而現有氫氣感測器在功耗、體積、響應速度及靈敏度等方面難以滿足實際應用需求。
中國科學院聲學研究所超聲學實驗室研究員王文課題組在前期工作基礎上，與南開大學教授楊大馳團隊合作，將微納聲表面波器件技術與鈀鎳奈米線氫敏材料相結合，提出並研製了一種秒級響應的新型聲表面波氫氣感測器。鈀鎳奈米線具有較大的比表面積，容易吸附大量氣體，有助於提高感測器的響應速度。
研究人員採用溼化學法制備鈀鎳奈米線並將其溶於乙醇中，透過滴塗的方式沉積在聲表面波器件表面構建聲表面波氫氣感測器，然後將所研製的感測器整合到鑑相電路中，進行測試評估。實驗結果表明，該聲表面波氫氣感測器實現了目前相關研究成果中的最快響應（1.8s）、1.65mV/% 的高靈敏度與7ppm的低檢測限，並具有良好的重複性與選擇性。
相關研究成果發表在Sensors and Actuators B: Chemical上。研究工作得到國家重點研發計劃和國家自然科學基金聯合重點專案的資助。
圖1.（a）沉積鈀鎳奈米線薄膜的聲表面波氫氣感測器與（b）鈀鎳奈米線的SEM圖
圖2.聲表面波氫氣感測器的響應速度測試
圖3.（a）聲表面波氫氣感測器的靈敏度、（b）檢測下限與（c）選擇性測試
來源：中國科學院聲學研究所
