Three-Layer PdO/CuWO4/CuO System for Hydrogen Gas Sensing with Reduced Humidity Interference

Abstract

Rostoucí vodíkový průmysl podněcuje neustálé hledání nových materiálů nejen pro výrobu nebo skladování vodíku, ale také pro jeho detekci. Nejen, že tyto materiály musí být citlivé na vodík, ale navíc jejich syntéza musí být kompatibilní s výrobními postupy mikroelektroniky. Problémem pro materiály pro snímání vodíku navíc zůstává vliv vzdušné vlhkosti. Tyto problémy řešíme v publikaci přípravou materiálů pomocí konvenčního reaktivního naprašování. Pomocí tří po sobě následujících postupů jsme syntetizovali oxidické multivrstvy. Základní dvouvrstvý systém složený ze základní vrstvy oxidu měďnatého (CuO) překrytého nanostrukturovaným wolframanem měďnatým (CuWO4) vykazuje vyšší citlivost než samostatné vrstvy daných materiálů. To vysvětlujeme tvorbou mikroskopických heteropřechodů. Přidání třetí vrstvy – oxidu palladia (PdO), tvořícího souvislejší oblasti i nanočástice, vedlo ke snížení rušivého vlivu vodních par v nosném vzduchu. Nakonec tedy prezentujeme třívrstvý senzorický materiál pracující při teplotě 150 °C vykazující vyrovnanou odezvu v suchém i vlhkém vzduchu.