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High-Temperature Hydrogen Sensing Performance of Ni-Doped TiO2 Prepared by Co-Precipitation Method

Lontio Fomekong, Roussin und Kelm, Klemens und Saruhan-Brings, Bilge (2020) High-Temperature Hydrogen Sensing Performance of Ni-Doped TiO2 Prepared by Co-Precipitation Method. Sensors, 20. Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). doi: 10.3390/s20215992. ISSN 1424-8220.

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4MB

Kurzfassung

This work deals with the substantially high-temperature hydrogen sensors required by combustion and processing technologies. It reports the synthesis of undoped and Ni-doped TiO2 (with 0, 0.5, 1 and 2 mol.% of Ni) nanoparticles by a co-precipitation method and the obtained characteristics applicable for this purpose. The effect of nickel doping on the morphological variation, as well as on the phase transition from anatase to rutile, of TiO2 was investigated by scanning electron microscopy, X-ray diffraction and Raman spectroscopy. The resistive sensors prepared with these powders were tested toward H2 at 600 ◦C. The results indicate that 0.5% Ni-doped TiO2 with almost equal amounts of anatase and rutile shows the best H2 sensor response (DR/R0 = 72%), response rate and selectivity. The significant improvement of the sensing performance of 0.5% Ni-doped TiO2 is mainly attributed to the formation of the highest number of n-n junctions present between anatase and rutile, which influence the quantity of adsorbed oxygen (i.e., the active reaction site) on the surface and the conductivity of the material.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/136970/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:High-Temperature Hydrogen Sensing Performance of Ni-Doped TiO2 Prepared by Co-Precipitation Method
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Lontio Fomekong, RoussinRoussin.LontioFomekong (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kelm, KlemensKlemens.Kelm (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Saruhan-Brings, BilgeBilge.Saruhan (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:22 Oktober 2020
Erschienen in:Sensors
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:20
DOI:10.3390/s20215992
Verlag:Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
Name der Reihe:Special Issue "Selected Papers from 16th International Conference on Optical and Electronic Sensors (COE 2020)"
ISSN:1424-8220
Status:veröffentlicht
Stichwörter:hydrogen, gas sensing, titana, doping, nickel
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Antriebssysteme
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L ER - Engine Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Turbinentechnologien (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Werkstoff-Forschung > Hochtemperatur-und Funktionsschutzschichten
Hinterlegt von: Saruhan-Brings, Dr. Bilge
Hinterlegt am:03 Nov 2020 10:21
Letzte Änderung:27 Okt 2023 14:46

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