- 為耐濕硫化氫傳感器開發的疏水分子篩
- 來源：張南南，中國科學院 發表于 2023/3/6
PDMS膜在設計H2S傳感器中的雙功能作用——提高耐濕性和選擇性。來源：張若凡
由中國科學院合肥物理科學研究院孟剛教授領導的研究團隊使用聚二甲基硅氧烷（PDMS）研究高性能耐濕硫化氫（H2S）傳感器，為H的實際應用鋪平了道路2S 在環境潮濕空氣環境中的化學電阻器。
研究結果已發表在ACS Applied Materials & Interfaces and Chemical Communications上。
H2S是一種無色、易燃、易爆、高腐蝕性和劇毒的氣體，廣泛存在于半封閉和高濕度環境中。一些氧化物，包括德拉磷礦、ZnO 和 CuO，對 H 具有很高的敏感性2S在干燥空氣中，但濕度往往會干擾傳感器的響應。此外，H2S是一種高腐蝕性氣體，其腐蝕性隨濕度的增加而增加。這導致傳感器在高濕度環境中快速腐蝕和退化，成為傳感器實際應用的一大挑戰。
為了解決這些問題，科學家們在Pt單原子錨定的鉻酸銅（CuCrO）上沉積了PDMS的疏水性和半滲透性膜。2）通過熱蒸發法。
該研究的作者張若凡將PDMS的生物功能作用描述為“一石二鳥”。
PDMS具有疏水性。它可以有效地隔離環境中水蒸氣的滲透，減弱環境濕度對傳感器的影響，并顯著提高傳感器在潮濕環境中的長期穩定性。
另一方面，PDMS膜中的微孔可以有效阻斷直徑略大于H2S.它充當“分子篩”，進一步提高了傳感器對H2S.
耐濕H2基于PDMS涂層CuCrO的S傳感器2具有低工作溫度 （100 °C），高響應（151 ppm H 時高達 52S在50%相對濕度下）、高選擇性、良好的長期穩定性，為H2S傳感器應用于石化、天然氣等領域。
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