[发明专利]氢检测传感器

说明书

本文公开了包括硫化物‑金属催化剂的氢检测传感器，使得可以肉眼可视化地检测氢气。具体地，氢检测传感器包括基底、在基底上形成并且在暴露于氢气时发生化学变色的硫化物层以及在硫化物层上形成的金属催化层。

相关申请的交叉参考

本申请基于2014年10月8日提交于韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2014-0136138号，并主张其优先权权益，在此将其公开内容全文并入作为参考。

发明领域

本发明涉及氢检测传感器。具体地，氢检测传感器可以包括硫化物-金属催化剂，使得氢可以肉眼可视化地检测。

背景技术

近来，氢燃料能量已作为化石燃料的替代能源出现，因为氢燃料能量可以无限再生，并且不会产生环境污染。因此，在多个领域中积极进行着贮存和控制氢燃料能量的研究，例如，制造技术、贮存技术以及运输和移动技术。具体地，使用氢燃料能量的氢燃料电池车辆的研究已在增长。

同时，氢燃料或氢气在其在空气中的浓度大于大约4％(vol/vol)时具有燃烧和爆炸的可能，因此，在许多使用氢燃料能量的技术领域中，可以迅速并准确检测氢气泄露的高敏感氢传感器可以视作是氢燃料能量商业化的核心技术。

通常，使用催化、电化学和机械因素以及涉及声波、导热性、电阻变化和功函数的原理的氢气检测装置已得以使用。但是，传统的检测装置可能在尺寸上通常很大，价格高，并且在移动和应用领域具有限制，而且，其检测操作在具有爆炸可能性的环境中可能高风险地进行。

为了解决上述问题，已经提出采用光学氢检测方案的传感器。基于光学氢检测方案的传感器可用于使用光缆的远程检测，并且在检测区域可以不需要电路，从而提供高稳定性。但是，这类基于光学氢检测方案的传感器可能使用价格高昂的材料，从而增加制造成本，并且其由于空气中氧和湿气发生的腐蚀可能导致敏感性降低，寿命变短。

因此，需要有用于制造效率高、稳定的氢检测传感器的技术，其可以广泛用于多种工业中，可以用肉眼检测，在制造过程中易于以降低的成本制造，并且敏感性不会降低。

发明内容

在优选的方面，本发明可以提供上述问题的解决方案。

在一方面，提供一种氢检测传感器。氢检测传感器可以用肉眼识别，制造成本降低，有利于制造过程，并且提供优异的氢检测效率。

根据本发明一示例性实施方式，提供一种基于硫化物-金属催化剂的氢检测传感器。具体地，氢检测传感器可以包括：基底；在基底上形成并在暴露于氢气时变色的硫化物层；以及在硫化物层上形成的金属催化层。在优选的方面，硫化物层可以因与氢气的化学反应发生化学变色。

再进一步提供一种包括本文所述氢检测传感器的车辆部件。氢检测传感器可以应用于所有与燃料电池车中的氢有关的示例性车辆部件，例如，贮氢罐、高压调节器、具有接头的管、氢气阀或燃料电池堆外壳，但并不仅限于此。

以下公开本发明的其他方面。

附图说明

本公开内容的上述和其他目的、特征和优势根据以下详述并结合附图将会是更显而易见的。

图1是说明根据本发明一示例性实施方式的使用水热法制造示例性氢检测传感器的示例性方法的示意图。

图2A是根据本发明一示例性实施方式制造的示例性氢检测传感器中包括的硫化物层的晶格分辨(lattice-resolved)的透射电子显微镜(TEM)图像。

图2B是根据本发明一示例性实施方式制造的示例性氢检测传感器中包括的示例性金属催化层的晶格分辨TEM照片。