氫敏鈀膜材料的制備與表征.pdf

1、隨著氫氣作為一種高效潔凈的燃料和還原性氣體的廣泛應(yīng)用，快速、有效的泄漏檢測(cè)技術(shù)已成為氫氣在儲(chǔ)存、使用過(guò)程中的關(guān)鍵問(wèn)題。為了解決這一問(wèn)題，需要研究出安全、可靠、靈敏度高的氫敏傳感器。由于金屬鈀的獨(dú)特氫敏特性，因此鈀復(fù)合膜己成為制備氫敏傳感器的一類(lèi)重要材料。本文主要研究了電沉積和化學(xué)鍍方法，分別在銅片和硅片上制備鈀復(fù)合膜基底，通過(guò)改變工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)薄膜的形貌和厚度的可控，并在基底上電沉積鈀，完成鈀復(fù)合膜的制備。通過(guò)基底控制來(lái)改變鈀膜的表面形貌

2、，目的是使鈀膜也獲得較大的比表面積，提高氫敏傳感器的響應(yīng)速度和靈敏度。本文主要展開(kāi)了如下一系列研究工作： 首先，通過(guò)選擇不同的電鍍液成分，并嘗試了不同的電沉積時(shí)間，探討了在銅片上制備鎳針狀晶和鈷鎳合金的方法。研究表明，如果電鍍液中不含氯化鈷成分，可在銅片上獲得均勻的針錐晶結(jié)構(gòu)的沉積層；在電沉積的早期，針錐晶的高度幾乎與沉積時(shí)間成正比，并選擇優(yōu)化電沉積時(shí)間為2至4分鐘。如果電鍍液中含有氯化鈷成分，則得到不規(guī)則的扇貝狀的鈷鎳合金層，

3、隨著沉積時(shí)間的增加，扇貝狀沉積物長(zhǎng)大的趨勢(shì)也越明顯。此外，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，可以通過(guò)在化學(xué)鍍鎳磷層上再電沉積的方法，得到鎳針錐晶布陣。 其次，本文研究了在硅片上直接化學(xué)鍍鎳磷和電沉積鈷鎳合金的方法。在化學(xué)鍍的過(guò)程中，鍍液溫度和pH值的升高，都會(huì)提高化學(xué)鍍速度，使薄膜生長(zhǎng)得更快、更厚。而在pH值為7.5的化學(xué)鍍?nèi)芤褐谐练e5分鐘后，得到厚度在3微米以下、單層顆粒的鎳磷層，此時(shí)鎳磷顆粒尚未完全鋪滿(mǎn)硅表面，并形成多孔狀結(jié)構(gòu)，該工藝為最佳化學(xué)