Intelligent MEMS Sensor Based on an Oxidized Medium-Entropy Alloy (FeCoNi) for H2 and CO Recognition

材料科学 放热反应 合金 微电子机械系统 熵(时间箭头) 催化作用 化学工程 纳米技术 复合材料 热力学 有机化学 工程类 物理 化学
作者
Wenjun Yan,Yun Liu,Yan Bai,Yulong Chen,Houpan Zhou,Waqar Ahmad
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (37): 49474-49483 被引量:12
标识
DOI:10.1021/acsami.4c07782
摘要

In this paper, we present the design and evaluation of an intelligent MEMS sensor employing the oxidized medium-entropy alloy (O-MEA) of FeCoNi as the gas-sensing material. Due to the specific catalytic exothermic reaction of the O-MEA on H2/CO, the sensor shows great selectivity for H2 and CO at 150 °C of the integrated microheater in the MEMS device, with the theoretical detection limit of 0.3 ppm for H2 and 0.29 ppm for CO. The MEMS heater, capable of instantaneous temperature changes in pulse operation mode, offers a novel approach for thermal modulation of the sensor, which is crucial for the adsorption and reaction of H2/CO molecules on the sensing layer surface. Consequently, we investigate the gas-sensing capabilities of the sensor under pulse heating modes (PHMs) of the MEMS heater and then propose the gas-sensing mechanism. The results indicate that PHMs significantly not only reduce the operating temperature and power consumption but also enhance the sensor's functionality by providing multivariable response signals, paving the way for intelligent gas detection. Based on the high selectivity to H2 and CO, transforming the transient sensing curves into two-dimensional images via Gramian Angular Field (GAF) model and subsequent modeling using a convolutional neural network (CNN) algorithm, we have realized efficient and intelligent recognition of H2 and CO. This work provides insight for the development of low-power, high-performance MEMS gas sensors and further intelligence of individual MEMS sensors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
朝夕之晖发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
柒蕲七发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
科研girl完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
是我呀吼完成签到,获得积分10
3秒前
小马甲应助X10230采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
愉快的听云完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
落寞凌波应助研友_Z6WWQ8采纳,获得20
4秒前
CipherSage应助whysoserious采纳,获得10
5秒前
datoutuzi发布了新的文献求助10
5秒前
风中小丸子完成签到 ,获得积分10
6秒前
小宝贝啥也不懂完成签到,获得积分10
6秒前
地球发布了新的文献求助10
7秒前
Murong完成签到,获得积分10
7秒前
风起发布了新的文献求助10
7秒前
mumu0822发布了新的文献求助10
7秒前
勤奋的凌香完成签到,获得积分10
7秒前
Bonnie完成签到 ,获得积分10
7秒前
昏睡的书本完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
lllll1243完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
大意的火龙果完成签到 ,获得积分10
8秒前
小蘑菇应助luop采纳,获得10
8秒前
所所应助freedom采纳,获得10
9秒前
柒蕲七完成签到,获得积分10
9秒前
蛋黄完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
yl完成签到,获得积分10
10秒前
余生完成签到,获得积分10
10秒前
北绿豆发布了新的文献求助10
11秒前
tph完成签到 ,获得积分10
11秒前
SciGPT应助崔崔崔采纳,获得10
12秒前
隐形曼青应助guohuameike采纳,获得10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6441329
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8255321
关于积分的说明 17576538
捐赠科研通 5499960
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900171
邀请新用户注册赠送积分活动 1876951
关于科研通互助平台的介绍 1717026