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关键词：
电解水;制氢;酸性离子液体;催化活性;活化能
发表时间：
2017-02-07 16:50:18
近年来，随着生活水平的日益提高，人们对室内空气质量的要求也越来越高。室内装修材料中含
有的甲醛是室内重要的污染物之一，其毒性较大，具有潜在的致癌性。世界卫生组织己将甲醛列为潜
在危险致癌物质与重要的环境污染物。中华人民共和国国家标准《居室空气中甲醛的卫生标准》规定:
居室空气中甲醛的最高允许浓度为60 ppb } WHO提出的甲醛气体浓度室内环境指导限值为74 ppbo
目前有关甲醛检测的主要方法如分光光度法和色谱法，存在费用较高、检测时间长、无法实现实时在线
检测等缺点。
多孔硅(PS)具有较大比表面积，易于吸附气体分子，可有效实现对气体的检测。多孔硅气体传感
器检测原理主要以其物理特性的改变为基础，如电学性能的改变;光学性能的变化，如光致发光
(PL) 0'，化学吸附引起的荧光碎灭或干涉现象[}z}。然而PS并不稳定，易被氧化。为此，研究者尝试在
PS表面进行各种金属纳米薄膜修饰。1993年，Andsager等[3]发现多孔硅浸入Cuz' } Ag‘或Au;'溶液
时，荧光会淬灭，但浸入Niz'溶液时，荧光正常，首次提出多孔硅上沉积金属。王兢等[#]用纳米SnOz
制作了旁热式甲醛气敏元件，通过掺杂Pd后其灵敏度得到显著提高。邓建等[5]采用电沉积法对多孔
硅表面进行金属把填充，获得了良好的填充效果。此外，陈景东等[0]发现，采用铁钝化水热腐蚀法制
备出的多孔硅，也可显著提高其稳定性和发光强度。
通过对多孔硅的不断深入研究，多孔硅的运用领域逐渐被拓宽，多孔硅敏感材料被运用于检测有
毒气体[00、易暴物质[[A]、挥发性有机物[C9.lol `DNA}oI、蛋白质[[I2]等。此外，多孔硅纳米材料也正逐渐应
用于光探测器·太阳能电池、铿离子电池等方面[[I3-IS]
本研究采用铁钝化水热腐蚀法制备多孔硅，所制多孔硅表面平整、孔径大小一致、分布均匀，避免
了传统电化学方法中因电流分布不均而导致的多孔硅表面不平整等缺点。通过化学浸渍法在多孔硅表
面掺杂金属把后，可显著提高其对甲醛气体的敏感性和选择性。甲醛检测系统采用简易电路，通过数字
万用表进行电学信号检测，使检测操作更方便，实现了甲醛现场即时检测。此传感器还具有检测方便、
造价低廉、灵敏性高等优点。
有的甲醛是室内重要的污染物之一，其毒性较大，具有潜在的致癌性。世界卫生组织己将甲醛列为潜
在危险致癌物质与重要的环境污染物。中华人民共和国国家标准《居室空气中甲醛的卫生标准》规定:
居室空气中甲醛的最高允许浓度为60 ppb } WHO提出的甲醛气体浓度室内环境指导限值为74 ppbo
目前有关甲醛检测的主要方法如分光光度法和色谱法，存在费用较高、检测时间长、无法实现实时在线
检测等缺点。
多孔硅(PS)具有较大比表面积，易于吸附气体分子，可有效实现对气体的检测。多孔硅气体传感
器检测原理主要以其物理特性的改变为基础，如电学性能的改变;光学性能的变化，如光致发光
(PL) 0'，化学吸附引起的荧光碎灭或干涉现象[}z}。然而PS并不稳定，易被氧化。为此，研究者尝试在
PS表面进行各种金属纳米薄膜修饰。1993年，Andsager等[3]发现多孔硅浸入Cuz' } Ag‘或Au;'溶液
时，荧光会淬灭，但浸入Niz'溶液时，荧光正常，首次提出多孔硅上沉积金属。王兢等[#]用纳米SnOz
制作了旁热式甲醛气敏元件，通过掺杂Pd后其灵敏度得到显著提高。邓建等[5]采用电沉积法对多孔
硅表面进行金属把填充，获得了良好的填充效果。此外，陈景东等[0]发现，采用铁钝化水热腐蚀法制
备出的多孔硅，也可显著提高其稳定性和发光强度。
通过对多孔硅的不断深入研究，多孔硅的运用领域逐渐被拓宽，多孔硅敏感材料被运用于检测有
毒气体[00、易暴物质[[A]、挥发性有机物[C9.lol `DNA}oI、蛋白质[[I2]等。此外，多孔硅纳米材料也正逐渐应
用于光探测器·太阳能电池、铿离子电池等方面[[I3-IS]
本研究采用铁钝化水热腐蚀法制备多孔硅，所制多孔硅表面平整、孔径大小一致、分布均匀，避免
了传统电化学方法中因电流分布不均而导致的多孔硅表面不平整等缺点。通过化学浸渍法在多孔硅表
面掺杂金属把后，可显著提高其对甲醛气体的敏感性和选择性。甲醛检测系统采用简易电路，通过数字
万用表进行电学信号检测，使检测操作更方便，实现了甲醛现场即时检测。此传感器还具有检测方便、
造价低廉、灵敏性高等优点。
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