氢气是一种极易燃的气体,在4.65%~74%浓度(与空气混合)时有爆炸的危险。在氢气泄漏时,氢气传感器快速准确地发出预警信号是保证有足够的时间疏散人群的关键。本论文主要做了以下工作:(1)利用二步阳极氧化法制备了阳极氧化铝。阳极氧化铝的孔径为70~80 nm,孔间距约为130~135 nm。对比了99.999%纯度和99.99%纯度的铝制备的阳极氧化铝。结果表明,纯度高的铝形成的纳米孔有序度高,而且孔径分布比较一致。(2)研究了阳极氧化铝(Anodic aluminum oxide,AAO)支撑的钯薄膜氢气传感器。结果表明,AAO多孔衬底上的钯薄膜氢气传感器比平整的铝衬底上的钯薄膜传感器响应和恢复快20倍。证明AAO衬底上生长的钯薄膜是多孔的。多孔钯薄膜的比表面积更大。(3)研究了钯薄膜的制备工艺,包括溅射速率、衬底温度和退火温度对多孔钯薄膜氢气传感器性能的影响。结果表明,溅射速率较低时,氢气传感器的响应速度更快;低温沉积的钯薄膜更加疏松,有助于氢气在钯表面吸附;200℃是最佳的退火温度。退火温度在200℃时,氢气传感器最快的响应时间为30 s,最快的恢复时间约2 min。但是,退火温度超过300℃后,不仅不能有效提高氢气传感器的响应速度,反而会使传感器的响应变差。(4)研究了磷酸刻蚀对AAO模板孔径的影响。刻蚀30分钟,小孔的平均孔径从70 nm增加到了80 nm。刻蚀60分钟,小孔的孔壁部分被刻穿。结果表明,选用孔径80 nm的AAO模板后,氢气传感器的最快响应时间为20 s,最快恢复时间约1.5 min。但是,选用孔壁不连续的AAO模板后,氢气传感器的响应和恢复反而变慢了。