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2026 article

High-Performance H 2 Sensors Based on a Hydrogen Spillover-Triggered Reversible W 6+ /W 5+ Transformation Strategy for Distributed Hydrogen Leak Detection

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Rattachement africain : cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Noble-metal catalysts have been widely used for high-performance semiconductor metal oxide hydrogen sensors due to their excellent adsorption and activation capacity for H 2 molecules. However, the subsequent redox reaction between activated hydrogen (H*) and oxygen remains challenging due to the limited chemisorbed oxygen species on the surface of the semiconductor metal oxide. Here, we develop PtPd bimetallic nanoparticle-decorated WO 3 nanosheets to overcome this bottleneck by coupling hydrogen spillover with reversible W 6+ /W 5+ transformation. Gas-sensing measurements show that PtPd-WO 3 gives a response of 298% toward 10 ppm H 2 at 150 °C, which is 37.3 and 3.6 times higher than those of pristine WO 3 and Pd-WO 3, respectively. The response time is reduced to 4 s (15 s for WO 3 ). Mechanism analysis reveals that the bimetal PtPd not only facilitates H 2 dissociation but also triggers the “activation” of the WO 3 surface. Abundant H* species, bypassing the limitation of chemisorbed oxygen species, permeate into the WO 3 lattice to drive reversible W 6+ to W 5+ reduction. This bulk-involved lattice redox process drastically modulates the resistance of WO 3 and amplifies the sensing signals. In situ Raman spectroscopy, gasochromic experiments, and density functional theory calculations substantiate that the PtPd-induced reversible lattice redox process is key to accelerating interfacial reactions. Finally, the PtPd-WO 3 sensor was integrated into a wireless platform for unmanned aerial vehicle-based and distributed pipeline monitoring, enabling real-time hydrogen leak localization.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé, mais le titre doit être comparé manuellement.

Titre Crossref
High-Performance H <sub>2</sub> Sensors Based on a Hydrogen Spillover-Triggered Reversible W <sup>6+</sup> /W <sup>5+</sup> Transformation Strategy for Distributed Hydrogen Leak Detection
Date Crossref
29/05/2026
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Ministry of Education of the People's Republic of China pays non établi dans la notice
    Organisme public
  • Xi'an Jiaotong University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • School of Life Science and Technology pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • The Key Laboratory of Biomedical Information Engineering of Ministry of Education pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • School of Chemistry pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Ministry of Education of the People's Republic of China, Xi'an Jiaotong University et School of Life Science and Technology, avec 2 autres affiliations.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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