Муҳаққиқон электроди ҳискунандаи V₂O₅–WO₃–TiO₂ (VWT)-ро дар сенсори гидрогении потенсиали омехта, ки аз электролити сахти цирконияи бо иттрий устуворшуда (YSZ) истифода мебарад, бо тилло тағйир доданд. Таркиби асосии VWT ба шакли %2 V₂O₅, %10 WO₃ ва қисми боқимонда TiO₂ омода гардида, ба он 0, 5, 10 ва 20 wt% Au илова шуд. Сенсорҳо дар ҳарорати кори 550 °C дар диапазони 2–80 ppm H₂ озмоиш гардиданд. Натиҷаи беҳтарин дар электроди ҳискунандаи дорои 10 wt% Au ба даст омад.

Дар минтақаи консентратсияи паст, барои 2–20 ppm H₂ нишебии ҷавоб–консентратсияи электроди 10 wt% Au ба −0,96 mV/ppm баробар ҳисоб карда шуд. Дар минтақаи консентратсияи баланди 20–80 ppm робита хусусияти логарифмӣ гирифт ва ҳассосияти ҳамон электрод ба −102,98 mV/decade расид. Дар 80 ppm H₂ ҷавоби тақрибан −80 mV гузориш шуда, барои сенсори 10 wt% Au вақти ҷавоб/барқароршавӣ дар 80 ppm 18/22 сония ва дар 2 ppm бошад 35/36 сония дода шудааст.

Сенсори 10 wt% Au нисбат ба газҳои озмоишии ғайр аз H₂ низ ҷавоби пасттар нишон дод. Дар манбаъ коэффисиентҳои интихобнокии H₂ нисбат ба CO, CO₂, NO, CH₄, EtOH ва NO₂ мутаносибан 20; 72,7; 50; 160; 16 ва 26,7 оварда шудаанд. Қавитарин дахолат барои этанол мушоҳида шуда, бо вуҷуди ин коэффисиенти интихобнокии H₂/EtOH ба 16 баробар гузориш шудааст. Ҳангоми аз %0 то %80 баланд шудани намии нисбӣ ҷавоби 80 ppm H₂ тақрибан аз −80 mV то −66 mV тағйир ёфта, манбаъ барои ин тағйир ҳассосияти намӣ ба андозаи 0,175 mV/%rh-ро гузориш кардааст.

Дар озмоиши дарозмуддат сенсор дар анҷоми санҷиши 60-рӯза беш аз %90-и фаъолияти ибтидоии ошкорсозиро нигоҳ дошт ва тағйирёбии потенсиали асосӣ тақрибан дар ҳудуди ±1,5 mV боқӣ монд. Озмоишҳои EIS ва поляризатсия низ нишон медиҳанд, ки иловаи 10 wt% Au импеданси интерфейси электродро коҳиш дода, кинетикаи реаксияи электрохимиявиро дар сарҳади сефаза суръат мебахшад.

Аз нигоҳи Туркия, ин таҳқиқот равиши рушди сенсор-электродеро пешниҳод мекунад, ки ҳангоми омӯзиши технологияҳои ошкорсозии ихроҷи сатҳи пасти ppm ва тобовар ба ҳарорати баланд дар системаҳои энергетикӣ ё ҳуҷайраҳои сӯзишвории гидрогенӣ метавонад ба назар гирифта шавад. Аммо диапазони ошкорсозии 2–80 ppm, ҳассосияти −102,98 mV/decade ва устувории 60-рӯза мустақиман нишондиҳандаи саҳроие нестанд, ки дар автомобил, нуқтаи пуркунии сӯзишворӣ, низоми нигоҳдорӣ ё иншооти саноатии гидроген дар Туркия интизор шаванд. Барои чунин татбиқ бояд дар шароити омехтаҳои воқеии газ, гузаришҳои ҳарорат, намӣ, ларзиш, бастабандии сенсор ва фарсудашавии саҳроӣ аз нав санҷиш гузаронида шавад.

Мушкилоти асосии таҳқиқот чист?

Азбаски гидроген беранг ва бебӯй аст, онро бо ҳиссиёти инсон мустақиман пай бурдан душвор мебошад. Дар муқаддимаи таҳқиқот ҳадди поёнии таркиши гидроген дар ҳаво тақрибан %4 оварда шудааст ва аз ин рӯ ошкорсозии барвақти ихроҷ дар консентратсияҳои паст аз ҷиҳати бехатарӣ муҳим ҳисобида мешавад.

Таваҷҷуҳи асосии таҳқиқот баланд бардоштани ҳассосият ва интихобнокии сенсори электрохимиявиест, ки дар ҳарорати баланд кор карда метавонад. Дар сенсорҳои потенсиали омехта электроди ҳискунанда дар адсорбсияи газ, реаксияи каталитикӣ, интиқоли заряд ва реаксияҳои электрохимиявӣ дар сарҳади сефазае, ки бо YSZ ташкил мешавад, бевосита нақш дорад. Аз ин рӯ муҳаққиқон кӯшиш карданд бо тағйир додани таркиби химиявии маводи электрод фаъолияти сенсорро беҳтар намоянд.

Чаро V₂O₅–WO₃–TiO₂ истифода шуд?

Дар таҳқиқот таркиби V₂O₅–WO₃–TiO₂ ба таври кӯтоҳ VWT номида мешавад. Дар композити омодашуда ҳиссаи V₂O₅ %2, ҳиссаи WO₃ %10 буда, қисми асосии боқимонда TiO₂ мебошад. Муҳаққиқон VWT-ро бинобар хусусиятҳои адсорбсионӣ ва каталитикии он ҳамчун маводи электроди ҳискунанда истифода карданд.

Ҳадафи илова кардани Au ба ин сохтор танҳо зиёд кардани миқдори металли қиматбаҳо нест. Тибқи механизме, ки манбаъ пешниҳод мекунад, Au гузаронандагии барқии маҳаллии электродро баланд карда, интиқоли зарядро дар минтақаҳои фаъол тез мекунад ва фаъолияти каталитикиро барои оксидшавии электрохимиявии H₂ тағйир медиҳад.

Хокаи VWT-Au чӣ гуна омода шуд?

Мавод бо усули импрегнатсия омода карда шуд. Ҳамчун моддаҳои ибтидоӣ анатази TiO₂, вольфрамати аммоний ва метаванадати аммоний истифода шуданд. Аввал маҳлули 0,1 mol/L кислотаи оксалат омода гардида, миқдори стехиометрии NH₄VO₃ ва вольфрамати аммоний дар ин маҳлул ҳал карда шуданд. Сипас TiO₂ ва хокаи Au бо андозаи миёнаи зарра тақрибан 200 nm илова карда шуд.

Омехта дар 80 °C давоми 8 соат омехта шуда, қисми зиёди об хориҷ гардид; таҳшин дар 180–200 °C давоми 3 соат хушк ва баъдан дар 500 °C давоми 3 соат калсинатсия шуд. Бо ин раванд чор маводи VWT бо 0, 5, 10 ва 20 wt% Au омода гардид.

Сенсори асоси YSZ чӣ гуна омода шуд?

Ба ҳар ду рӯи электролити YSZ хамираи платина бо усули чопи экрании абрешимӣ гузошта шуда, аввал дар 150 °C давоми 2 соат хушк карда шуд. Субстратҳо баъдан дар 1400 °C давоми 2 соат калсинатсия шуданд, то электродҳои Pt ба YSZ пайваст гарданд.

Маводи ҳискунандаи VWT бо чор ҳиссаи гуногуни Au ба як рӯи YSZ бо чопи экрании абрешимӣ гузошта шуда, боз дар 150 °C давоми 2 соат хушк ва баъдан дар 685 °C давоми 20 дақиқа синтер карда шуд. Барои пайвастҳои барқӣ симҳои Pt бо диаметри 0,2 mm бо истифодаи хамираи нуқра ба электродҳо пайваст шуда, система дар 100 °C давоми 2 соат хушк карда шуд.

Натиҷаҳои XRD чӣ нишон доданд?

Дар таҳлили XRD фазаи анатазии TiO₂ ва сохтори моноклинии WO₃ муайян карда шуд. Қуллаи кристаллии V₂O₅ ошкор нагардид. Муҳаққиқон инро ба он нисбат медиҳанд, ки ванадий дар сатҳи TiO₂ дар ҳолати хеле пароканда/аморфӣ қарор дорад ё кристаллитҳои он чунон хурданд, ки дар XRD қуллаи равшан ба вуҷуд оварда наметавонанд.

Бо зиёд шудани миқдори Au, махсусан дар мавқеъҳои 2θ≈38,3° ва 44,5° хусусиятҳои дифраксионии Au-и кубӣ мутаносибан барои (111) ва (200) равшантар гардиданд. Манбаъ қайд мекунад, ки пас аз синтеркунӣ дар 685 °C ташаккули маҳлули сахти нави байни Au ва VWT муайян нашуд.

Оё тилло микросохтори электродро вайрон мекунад?

Натиҷаҳои SEM нишон медиҳанд, ки иловаи Au морфологияи асосии ковокдори электроди VWT-ро ба таври назаррас тағйир надодааст. Ғафсии электродҳои ҳискунанда тақрибан дар диапазони 7–8 µm мебошад. Зарраҳои VWT бо андозаи тақрибан 100 nm мушоҳида шуданд.

Аз 5 wt% Au сар карда, дар микросохтор зарраҳои равшани Au бо диаметри тақрибан 500–800 nm дида мешаванд ва бо зиёд шудани боркунии Au шумораи онҳо меафзояд. Сохтори ковокдор дар манбаъ ҳамчун хусусияте тафсир мешавад, ки расидани гази ҳадафро ба сарҳадҳои сефазаи газ/электрод/электролит осон мекунад.

Озмоиши гидроген дар кадом шароит гузаронида шуд?

Сенсор дар маркази печи қубурии дохили найчаи кварсӣ ҷойгир карда шуд. Пайвастҳои Pt-и электродҳои ҳискунанда ва истинодӣ ба истгоҳи электрохимиявии PARSTAT 3000A-DX пайваст карда шуданд. Газҳо бо контроллерҳои барномарезишавандаи ҷараёни масса танзим шуда, ҷараёни умумии газ дар сатҳи 0,5 L/дақиқа нигоҳ дошта шуд.

Дар манбаъ тозагии газҳои стандартии истифодашуда ≥%99,999 нишон дода шудааст. Газҳои санҷидашуда H₂, CO, CO₂, NO, CH₄, EtOH ва NO₂ мебошанд. Дар атмосфераи ҳар як газ бахшҳои сигнали динамикии 100-сониягӣ ҷамъоварӣ шуданд.

Чаро 550 °C ҳамчун ҳарорати оптималӣ интихоб шуд?

Фаъолияти ниҳоии сенсор дар таҳқиқот дар ҳарорати кори 550 °C гузориш шудааст. Дар ин ҳарорат таъсири боркунии Au ба ҷавоби H₂ равшан фарқ карда, сенсори дорои 10 wt% Au бузургтарин қимати ҷавобро нишон дод.

Аз ин рӯ таҳқиқот сенсори гидрогении дар ҳарорати хона коркунандаро таҳия намекунад. 550 °C ҳарорати фаъоли кориест, ки дар интерфейси электроди ҳискунанда/YSZ реаксияҳои электрохимиявӣ сурат мегиранд.

Оё бо зиёд шудани Au ҳассосият пайваста меафзояд?

Не. Яке аз натиҷаҳои асосии манбаъ ин аст, ки байни боркунии Au ва ҳассосият робитаи монотонӣ вуҷуд надорад. Фаъолият аввал баланд шуда, дар 10 wt% Au ба максимум расид ва дар 20 wt% Au боз кам шуд.

Ин ҷадвал инчунин нишон медиҳад, ки танҳо илова кардани миқдори ками Au ба таври худкор беҳбудии фаъолиятро кафолат намедиҳад. Дар манбаъ баъзе қиматҳои ҳассосияти 5 wt% Au аз электроди бидуни Au пасттаранд, дар ҳоле ки 10 wt% Au нуқтаи равшани оптималиро ташкил медиҳад.

Чаро ду режими гуногуни консентратсия вуҷуд дорад?

Таҳқиқот пешниҳод мекунад, ки диапазонҳои 2–20 ppm ва 20–80 ppm дар як режими кинетикӣ рафтор намекунанд. Дар консентратсияи паст интиқоли H₂ ба сарҳади сефаза нисбат ба реаксияи электрохимиявӣ сусттар мешавад. Дар ин ҳолат миқдори H₂, ки ба минтақаи реаксия мерасад, омили маҳдудкунанда гардида, ҷавоби сенсор бо консентратсия робитаи тақрибан хаттӣ нишон медиҳад.

Дар консентратсияи баланд расидани H₂ ба сарҳади сефаза дигар ба қадри кофӣ зуд мешавад ва дар манбаъ шарҳ дода мешавад, ки кинетикаи реаксияи электрохимиявӣ ба раванди асосии маҳдудкунанда табдил меёбад.

Сенсори 10 wt% Au то чӣ андоза зуд ҷавоб медиҳад?

Вақти ҷавоб ва барқароршавӣ бо таърифи %90 чен карда шуданд. Барои электроди 10 wt% Au дар 80 ppm H₂ 18 сония ҷавоб ва 22 сония барқароршавӣ, дар 2 ppm H₂ бошад тақрибан 35 сония ҷавоб ва 36 сония барқароршавӣ гузориш шудааст.

Мувофиқи манбаъ, суст шудани ҷавоб ва барқароршавӣ бо коҳиши консентратсия ба душвортар шудани расидани молекулаҳои газ ба минтақаҳои фаъоли сарҳади сефаза дар зичии пасти H₂ вобаста аст.

Оё 2 ppm воқеан ҳадди дақиқи ошкорсозӣ аст?

Манбаъ 2 ppm-ро ҳамчун “lowest detection limit”-и сенсор номида, қайд мекунад, ки ҳамаи чор сенсор дар ин консентратсия тақрибан −1 mV ҷавоб додаанд. Бо вуҷуди ин таҳқиқот консентратсияҳои аз 2 ppm паст ё ҳисоби limit-of-detection бар асоси омории сигнал-ғавғоро гузориш намекунад.

Аз ин рӯ барои Verianla ифодаи эҳтиёткорона чунин аст: 2 ppm пасттарин консентратсияи H₂ мебошад, ки дар таҳқиқот санҷида шуда ва барои он ҷавоби муайяншаванда гузориш шудааст.

Газҳои дигар ба сенсор то чӣ андоза таъсир мерасонанд?

Сенсори 10 wt% Au ба H₂ нисбат ба дигар газҳои озмоишӣ ҷавоби хеле қавитар нишон дод. Манбаъ коэффисиенти интихобнокиро ҳамчун \(|\Delta V_{H2}/\Delta V_{interference}|\) муайян мекунад.

Азбаски коэффисиенти пасттарин барои этанол 16 буд, дар байни газҳои озмоишшуда EtOH бештар ба ченкунии H₂ халал расонд.

Оё намӣ ба сенсор таъсир мерасонад?

Бале, аммо манбаъ ин таъсирро маҳдуд арзёбӣ мекунад. Вақте намии нисбӣ аз %0 то %80 баланд шуд, потенсиали асосӣ тақрибан аз −0,6 mV то −3,2 mV тағйир ёфт. Манбаъ қайд мекунад, ки ин ба ҳассосияти намии хати асосӣ тақрибан −0,0325 mV/%rh мувофиқ аст.

Дар ҳамин тағйири намӣ ҷавоби 80 ppm H₂ тақрибан аз −80 mV то −66 mV тағйир ёфта, ҳассосияти намии ҷавоби H₂ ба 0,175 mV/%rh баробар ҳисоб карда шуд. Аз ин рӯ таъсири намӣ комилан сифр нест; фаъолияти сенсор бо тағйири намӣ миқдори муайяни лағжиш нишон медиҳад.

Озмоиши 60-рӯза чӣ нишон медиҳад?

Дар озмоиши 60-рӯзаи даврии пайваста дар қиматҳои ҷавоб каме тағйирот мушоҳида шуд, аммо манбаъ хабар медиҳад, ки сенсор беш аз %90-и фаъолияти ибтидоии ошкорсозиро нигоҳ доштааст. Тағйирёбии потенсиали асосӣ тақрибан дар ҳудуди ±1,5 mV боқӣ монд.

Ин озмоиш нишондиҳандаи муҳими устувории лабораторӣ аст, вале ба маънои муҳлати кори бисёрсолаи саҳроӣ ё фосилаи хизматрасонӣ дар системаҳои воқеии гидрогенӣ нест.

Чаро EIS натиҷаи 10 wt% Au-ро дастгирӣ мекунад?

Дар спектроскопияи импеданси электрохимиявӣ каҷҳо дар минтақаҳои басомади баланд ва паст ду сохтори камоншакл нишон медиҳанд. Дар шарҳи манбаъ махсусан камони басомади паст бо равандҳои электрохимиявии вобаста ба газ дар интерфейси электрод/YSZ алоқаманд дониста мешавад.

Вақте миқдори Au аз 0 то 10 wt% зиёд шуд, модули импеданс кам гардид; дар 20 wt% боз баланд шуд. Намунаи 10 wt% Au ҳам дар гази асосӣ ва ҳам дар атмосфераи H₂ пасттарин қимати импедансро нишон дод. Ин раванд бо максимум шудани ҳассосияти H₂ дар 10 wt% Au мувофиқат мекунад.

Механизми потенсиали омехта чӣ гуна кор мекунад?

Дар электроди VWT-Au H₂ ва O₂ адсорбсия мешаванд. Оксиген дар реаксияи катодие, ки бо ионҳои оксиди тавассути YSZ интиқолёбанда алоқаманд аст, иштирок мекунад, дар ҳоле ки H₂ ба таври электрохимиявӣ оксид мешавад. Реаксияҳои асосии электрохимиявӣ дар манбаъ чунин оварда шудаанд:

\[ 2H_2 + O^{2-}_{(YSZ)} - 2e^- \rightarrow 2H_2O_{(gas)} \]

\[ \frac{1}{2}O_2{}_{(ads)} + 2e^- \rightarrow O^{2-}_{(YSZ)} \]

Ғайр аз ин, дар сатҳи электрод реаксияи мустақими фазаи газ метавонад сурат гирад:

\[ 2H_2{}_{(ads)}+O_2{}_{(ads)} \leftrightarrow 2H_2O_{(gas)} \]

Ҳангоми баробар шудани суръатҳои реаксияҳои анодӣ ва катодии электрохимиявӣ потенсиали омехтае ба вуҷуд меояд, ки сенсор онро чен мекунад.

Оё модели потенсиали омехта бо таҷриба мувофиқат мекунад?

Потенсиалҳои омехтаи назариявӣ, ки аз каҷҳои ислоҳшудаи поляризатсия ҳисоб шудаанд, барои 80 ppm H₂ тақрибан −81,5 mV ва барои 40 ppm −48 mV дода шудаанд. Қиматҳои таҷрибавӣ мутаносибан тақрибан −80 mV ва −45 mV мебошанд.

Муҳаққиқон наздикии қиматҳои назариявӣ ва таҷрибавиро ҳамчун далели таҷрибавие шарҳ медиҳанд, ки кори сенсорро бо механизми потенсиали омехта дастгирӣ мекунад.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад ва дастгирӣ намекунад

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Параметрҳои асосии сенсор ва мавод

Фаъолияти асосии H₂ барои 10 wt% Au

Озмоиши намӣ

Номувофиқии таркиби газ дар дохили манбаъ

Дар бахши низоми санҷиши сенсори усули таҷрибавӣ гази асосӣ барои озмоишҳои интихобнокӣ %10 O₂ + %90 N₂ нишон дода шудааст. Дар бахши EIS низ гази асосӣ %10 O₂ + N₂ оварда мешавад. Аммо дар графики интихобнокии Шакли 5(a) ибораи N₂ + %15 vol O₂ ҷой дорад.

Азбаски манбаъ сабаби ин фарқро шарҳ намедиҳад, матни Verianla як қиматро “дуруст” ҳисоб карда, қимати дигарро тағйир намедиҳад. Ҳангоми арзёбии натиҷаҳои дахлдори интихобнокӣ ин фарқи гузоришдиҳии таҷрибавӣ бояд ба назар гирифта шавад.

Натиҷаи умумии озмоишҳои EIS ва поляризатсия

Дар натиҷаҳои импеданс электроди 10 wt% Au пасттарин импеданси интерфейсиро нишон дод ва ҳамон намуна ба баландтарин ҳассосияти H₂ расид. Дар таҳлили поляризатсия низ гузориш шудааст, ки бо иловаи Au фаъолияти электрокаталитикии электродҳо тағйир ёфта, дар сатҳи 10 wt% электрохимияи қавитари H₂ ба даст омадааст.

Тибқи тафсири механистии манбаъ, миқдори мувофиқи Au интиқоли зарядро дар дохили VWT суръат бахшида, суръати реаксияи электрохимиявии H₂-ро, ки ба сарҳади сефаза мерасад, зиёд мекунад ва бо ин роҳ ҷавоби потенсиали омехтаи сенсорро қавитар мегардонад. Аммо кам шудани ҳассосият дар 20 wt% Au нишон медиҳад, ки зиёдшавии бемаҳдуди Au ҳамеша натиҷаи беҳтар намедиҳад.

Муқоисаи адабиётро чӣ гуна бояд хонд?

Манбаъ дар Ҷадвали 2 сенсорҳои гидрогении дорои принсипҳои гуногуни корро аз рӯи ҳарорати санҷиш, диапазони ошкорсозӣ, вақти ҷавоб/барқароршавӣ ва ҳассосият паҳлуи ҳам овардааст. Аммо навъи сенсорҳо ва воҳидҳои ҳассосият яксон нестанд. Масалан, дар баъзе сенсорҳои муқовиматӣ коэффисиентҳои беандозаи ҷавоб, дар баъзе сенсорҳои электрохимиявӣ nA/ppm ва дар сенсорҳои потенсиали омехта mV/decade истифода мешаванд.

Аз ин рӯ ин ҷадвал набояд ҳамчун як холҳои ягонаи муваффақият ё рейтингбандии мустақим тафсир шавад. Хусусияте, ки таҳқиқот барои сенсори Au-VWT бевосита дастгирӣ мекунад, ҷавоб/барқароршавии 80 ppm ба андозаи 18/22 сония дар диапазони 2–80 ppm дар 550 °C ва ҳассосияти консентратсияи баланд дар сатҳи −102,9 то −102,98 mV/decade мебошад.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

Номи пурраи аслии таҳқиқот: Performances of a mixed-potential hydrogen sensor based Au-decorated V2O5–WO3–TiO2 sensing electrode

Ёддошти унвон: Сохтори забонии “based Au-decorated” дар манбаъ ҳамчун қисми унвони аслии библиографӣ бетағйир нигоҳ дошта шудааст.

Муаллифон: Yijie Qu, Chengji Deng, Feng Qian, Chao Wang, Jie Wang, Xiong Bao, Lei Wei, Dong Ma ва Long Xia.

Тартиби муаллифон: Тартиб дар версияи манбаъ бетағйир нигоҳ дошта шудааст.

Муаллифи ҳамаввал/саҳми баробар: Дар манбаъ баёнияи муаллифи ҳамаввал вуҷуд надорад.

Муаллифони масъул: Дар манбаъ барои Feng Qian ва Chao Wang нишонаҳои муаллифи масъул ва мутаносибан суроғаҳои тамоси feng.qian@wust.edu.cn ва wangchao04010502@163.com оварда шудаанд.

Муассисаҳо: State Key Laboratory of Advanced Refractories, Wuhan University of Science and Technology; School of Automobile and Traffic Engineering ва Hubei Provincial Engineering Research Center of Advanced Chassis Technology for New Energy Vehicles, Wuhan University of Science and Technology; Wuhan Rules & Research Institute, China Classification Society; Chinese Research Academy of Environmental Sciences; Xiaomi Auto Technology Co., Ltd.

DOI: 10.2139/ssrn.6932050

Платформа: SSRN.

Сабти расмӣ:https://ssrn.com/abstract=6932050

Навъи манбаъ ва ҳолати баррасии ҳамтоён: Ин таҳқиқот препринти тадқиқотиест, ки аз баррасии ҳамтоён нагузаштааст; натиҷаҳо бояд бо дарназардошти марҳилаи кунунии нашр ва тасдиқ арзёбӣ шаванд.

Санаи дақиқи нашр/версия: Дар манбаи баррасишуда боэътимод нишон дода нашудааст.

Маҷалла/ноширии ниҳоии баррасишуда: Дар версияи манбаи баррасишуда нишон дода нашудааст.

Иҷозатнома: Иҷозатномаи боз барои истифодаи такрорӣ нишон дода нашудааст.

Бархӯрди манфиатҳо: Муаллифон изҳор кардаанд, ки ягон манфиати молиявии рақобаткунанда ё муносибати шахсии маълум, ки метавонад ба таҳқиқот таъсир расонад, вуҷуд надорад.

Маблағгузорӣ: National Natural Science Foundation of China (62101201); Wuhan Knowledge Innovation Special Project (2022010801010305 ва 2022010801020318); “The 14th Five Year Plan” Hubei Provincial advantaged characteristic disciplines (groups) project of Wuhan University of Science and Technology (2023B0503).

Саҳмҳои CRediT: Yijie Qu — Writing–Original draft, Methodology, Investigation, Formal analysis, Data curation; Chengji Deng — Validation; Feng Qian — Writing–review & editing, Supervision, Resources, Project administration, Investigation, Funding acquisition; Chao Wang — Writing–review & editing, Supervision, Software, Funding acquisition; Jie Wang — Supervision, Resources; Xiong Bao — Supervision, Resources, Project administration; Lei Wei — Investigation; Dong Ma — Data curation; Long Xia — Conceptualization.

Усули асосии таҷрибавӣ: Омода кардани электродҳои ҳискунандаи V₂O₅–WO₃–TiO₂ бо 0, 5, 10 ва 20 wt% Au тавассути усули импрегнатсия; истеҳсоли сенсори потенсиали омехтаи асоси YSZ/Pt; озмоишҳои H₂ ва газҳои халалрасон дар низоми найчаи кварсии ҳарорати баланд ва идорашаванда.

Характеризатсия ва таҳлили электрохимиявӣ: XRD, SEM, EDS, ҷавоби динамикии газ, вақти %90 ҷавоб/барқароршавӣ, интихобнокии газ, озмоиши намии нисбӣ, санҷиши устувории 60-рӯза, спектроскопияи импеданси электрохимиявӣ ва каҷҳои поляризатсия.

Ёддошти таркиби газ дар дохили манбаъ: Бахши усул гази асосии интихобнокиро %10 O₂ + %90 N₂ нишон медиҳад, дар ҳоле ки Шакли 5(a) %15 O₂ + N₂-ро нишон медиҳад. Манбаъ ин фарқро шарҳ намедиҳад; дар матни Verianla қиматҳо хомӯшона муттаҳид карда нашудаанд.

Ёддошти ҳадди ошкорсозӣ: Манбаъ 2 ppm-ро “lowest detection limit” меномад. Аммо силсилаи ченкунии аз 2 ppm паст ё ҳисоби омории LoD дода нашудааст. Аз ин рӯ 2 ppm ҳамзамон бояд ҳамчун пасттарин консентратсияи H₂ арзёбӣ шавад, ки дар таҳқиқот ҷавоби таҷрибавӣ барои он гузориш шудааст.

Ҳудуди фарогирии илмӣ: Озмоишҳо дар низоми газии лаборатории идорашаванда ва дар ҳарорати кори 550 °C гузаронида шуданд. Тасдиқи саҳроӣ дар автомобили ҳуҷайраи сӯзишворӣ, воҳиди нигоҳдории гидроген, инфрасохтори пуркунӣ, қубур ё иншооти саноатӣ пешниҳод нашудааст. Озмоиши 60-рӯза устувории лабораториро нишон медиҳад, аммо муҳлати истифодаи бисёрсолаи тиҷоратиро исбот намекунад.

Асоси мундариҷа: Ин шарҳи Verianla ба синтези мавод, истеҳсоли сенсор, натиҷаҳои XRD/SEM, ҷавобҳои гидроген, озмоишҳои интихобнокӣ ва намӣ, санҷиши дарозмуддат, EIS, таҳлили поляризатсия, шаклҳо ва ҷадвалҳои таҳқиқоти баррасишуда асос ёфтааст. Ба ғайр аз санҷиши ҳувияти библиографӣ, аз манбаъҳои беруна натиҷаи нави илмӣ илова нашудааст.