祝贺王鸥等人的研究工作被Advanced Functional Materials期刊接收并在线发表
发布时间:2026-02-27
114. Ou Wang, Leiyu Diao, Ping Li, Youyou Feng, Dong Cheng, Yaqiong Su, Jing Wei*, Electron-deficient Pd enabled by single-atom alloy drives fast and CO-resistant hydrogen sensing, Advanced Functional Materials, 2026, DOI: 10.1002/adfm.74682. https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.74682
Pd纳米颗粒因其对氢气的强吸附与解离能力,被广泛用于提升H2传感性能。然而,强烈的Pd–H*相互作用会阻碍氢气溢流,而对CO的高亲和力则导致选择性较差。为此,我们提出了一种Pt–Pd单原子合金(SAA)敏化策略,通过构建缺电子Pdδ+位点来调控Pd与气体分子的相互作用。作为概念验证,研究团队将Pt1Pd SAA负载于商业SnO2上,制备高性能H2传感器。该传感器实现了超低检测限(21 ppb)、亚秒级响应/恢复时间(0.8 s / 5.9 s)、优异选择性及增强的抗CO干扰能力,其性能明显优于传统Pd纳米颗粒、PtPd合金敏化SnO2传感器以及商业H2传感器。机理研究表明,原子级Pt的引入诱导了缺电子Pdδ+位点,实现了氢气活化与CO吸附的原子级解耦,使氢溢流几乎无障碍,同时CO反向供电子作用被抑制约50%,赋予传感器固有的抗CO能力。本研究提出了一种稳健的SAA敏化策略,通过原子级电子结构调控有效突破灵敏度与选择性之间的矛盾,为下一代高性能H2传感器设计提供了新思路。
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