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학술저널
저자정보
신기승 (전북대학교 전자정보재료공학과) 김동석 (전북대학교 전자정보재료공학과) Tuong Van Tran (전북대학교) 오근재 (전북대학교) 홍석용 (ALLIX Inc.) 송호근 (Ogam Technology Co.) 유연태 (전북대학교)
저널정보
한국센서학회 센서학회지 센서학회지 제33권 제5호
발행연도
2024.9
수록면
288 - 297 (10page)

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Currently, numerous studies are being conducted on metal oxide semiconductor (MOS) gas sensors for hydrogen detection, using Palladium (Pd) and Pd-based alloy nanoparticles (NPs) owing to their hydrogen absorption ability. Furthermore, several studies havereported that Pd-Iridium (Ir) alloys possess high hydrogen absorption capabilities in their bulk state. However, Ir growth is limited toabove 2 nm and it does not mix extensively with other metals. Furthermore, as the hydrogen absorption capacity decreases with thereduction in particle size, it is necessary to synthesize nanoparticles of an appropriate size. Therefore, the synthesis of Pd-Ir alloy NPslarger than 10 nm is challenging. In this study, we report the synthesis of Pd-Ir NPs with an average diameter of 19 nm using a hydrothermal technique for the first time and fabricated Pd-Ir alloy NPs through calcination at 500°C in Ar and air. To confirm alloy formationand oxidation behavior, X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) were performed. In addition, we synthesized Pd-Ir@CeO2 core-shell nanoparticles (CSNPs) as hydrogen gas-sensing materials. The Pd-Ir core was partially oxidized duringheat treatment at 500°C in air, and Pd-Ir@CeO2 CSNPs were finally changed into Pd-Ir(alloy)/PdO-IrO2@CeO2 CSNPs, which exhibited higher sensitivity and selectivity toward H2 gas compared to totally oxidized PdO-IrO2@CeO2 CSNPs and pure CeO2 NPs. Theenhanced gas-sensing performance was attributed to the hydrogen absorption effect of the Pd-Ir(alloy) NPs.
#Metal oxide semiconductor #Pd-Ir alloy #Core-shell #Nanoparticle #Gas sensor #Hydrogen

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