Three-Layer PdO/CuWO4/CuO System for Hydrogen Gas Sensing with Reduced Humidity Interference
| dc.contributor.author | Kumar, Nirmal | |
| dc.contributor.author | Haviar, Stanislav | |
| dc.contributor.author | Zeman, Petr | |
| dc.date.accessioned | 2022-01-31T11:00:30Z | |
| dc.date.available | 2022-01-31T11:00:30Z | |
| dc.date.issued | 2021 | |
| dc.description.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. | cs |
| dc.description.abstract-translated | The growing hydrogen industry is stimulating an ongoing search for new materials not only for hydrogen production or storage but also for hydrogen sensing. These materials have to be sensitive to hydrogen, but additionally, their synthesis should be compatible with the microcircuit industry to enable seamless integration into various devices. In addition, the interference of air humidity remains an issue for hydrogen sensing materials. We approach these challenges using conventional reactive sputter deposition. Using three consequential processes, we synthesized multilayer structures. A basic two-layer system composed of a base layer of cupric oxide (CuO) overlayered with a nanostructured copper tungstate (CuWO4) exhibits higher sensitivity than individual materials. This is explained by the formation of microscopic heterojunctions. The addition of a third layer of palladium oxide (PdO) in forms of thin film and particles resulted in a reduction in humidity interference. As a result, a sensing three-layer system working at 150 °C with an equalized response in dry/humid air was developed. | en |
| dc.format | 16 s. | cs |
| dc.format.mimetype | application/pdf | |
| dc.identifier.citation | KUMAR, N. HAVIAR, S. ZEMAN, P. Three-Layer PdO/CuWO4/CuO System for Hydrogen Gas Sensing with Reduced Humidity Interference. Nanomaterials, 2021, roč. 11, č. 12, s. "3456-1" - "3456-16". ISSN: 2079-4991 | cs |
| dc.identifier.document-number | 736449800001 | |
| dc.identifier.doi | 10.3390/nano11123456 | |
| dc.identifier.issn | 2079-4991 | |
| dc.identifier.obd | 43934467 | |
| dc.identifier.uri | 2-s2.0-85121347841 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11025/46688 | |
| dc.language.iso | en | en |
| dc.project.ID | GA19-13174S/Pokročilé nanomateriály s řízenou architekturou pro detekci vodíku | cs |
| dc.project.ID | SGS-2019-031/Nové tenkovrstvé materiály vytvářené pokročilými plazmovými technologiemi | cs |
| dc.publisher | MDPI | en |
| dc.relation.ispartofseries | Nanomaterials | en |
| dc.rights | © authors | en |
| dc.rights.access | openAccess | en |
| dc.subject | Konduktometrické senzory vodíku | cs |
| dc.subject | wolframan měďnatý | cs |
| dc.subject | CuWO4 | cs |
| dc.subject | reaktivní naprašování, nanoheteropřechod | cs |
| dc.subject.translated | Conductometric hydrogen sensor | en |
| dc.subject.translated | copper tungstate | en |
| dc.subject.translated | CuWO4 | en |
| dc.subject.translated | reactive sputtering | en |
| dc.subject.translated | nanoheterojunction | en |
| dc.title | Three-Layer PdO/CuWO4/CuO System for Hydrogen Gas Sensing with Reduced Humidity Interference | en |
| dc.title.alternative | Omezení vlivu vlhkosti nosného vzduchu na detekci vodíku pomocí třívrstvého systému PdO/CuWO4/CuO | cs |
| dc.type | článek | cs |
| dc.type | article | en |
| dc.type.status | Peer-reviewed | en |
| dc.type.version | publishedVersion | en |