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由于目前人們開始更多的關注H₂能源，H₂是環境友好且可再生能源但是面臨安全問題，因此需要發展高性能傳感器檢測H₂泄露問題，并且檢測H₂氣體的濃度。

Pd材料是具有前景的氫氣檢測材料，Pd對H₂具有非常強的親和性，Pd-H之間的強相互作用導致容易相變生成PdH_x，這個問題影響傳感器的壽命和檢測速度。

有鑒于此，阿卜杜拉國王科技大學Khaled N. Salama、Zhuo Chen、香港理工大學殷駿教授等通過設計巰基保護Pd納米團簇（Pd₈SR₁₆），在氫氣傳感過程中能夠在金屬和配體之間的協同作用，在H₂吸附過程中形成Pd-H-S中間體。

本文要點

吸附H₂過程中生成Pd-H-S中間體能夠保留Pd-H化學鍵的親和性，而且避免相互作用強度太強，因此降低H₂脫附的能量。這種動態吸附-解離-復合-脫附過程非常高效并且具有非常好的重復性，因此能夠快速高效率檢測ppm量級H₂。

Pd₈SR₁₆氣體傳感器表現了優異的穩定性（在50次循環過程中的響應標準偏差僅為0.11 %），優異的響應/回復時間（t90=0.95 s/6 s），低檢測限（LoD, 1 ppm），在溫和溫度下工作，因此這個傳感器器件是目前最敏感的Pd H₂傳感器。

參考文獻

Zhuo Chen, Peng Yuan, Cailing Chen, Xinhuilan Wang, Jinrong Wang, Jiaqi Jia, Bambar Davaasuren, Zhiping Lai, Niveen M. Khashab, Kuo-Wei Huang, Osman M. Bakr, Jun Yin, Khaled N. Salama, Balancing Pd–H Interactions: Thiolate-Protected Palladium Nanoclusters for Robust and Rapid Hydrogen Gas Sensing, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202404291

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202404291