CO电化学传感器电解质材料制备及其传感性能研究

发布时间：2021-08-30 22:02

　　气体监测在气候环境、能源、人类健康与安全方面的应用广泛且作用重要。随着气体监测设备的不断发展,对于气体传感器的要求也不断提升,人们不仅要求对检测的目标气体准确度高,而且还需要具有在线检测、低成本、小巧、智能、移动性好等特点。CO是一种极易引发人体机构组织中毒并危及人体健康的有毒气体,对其进行有效监测和控制十分必要。传统CO电化学传感器的电解液材料多为硫酸水溶液,虽价格低且使用方便,但由于CO电化学传感器单元不能完全密封,水分挥发易导致电化学传感器中的溶剂干涸,而影响其传感性能及其使用寿命,因此,这类CO电化学传感器往往难以在苛刻环境下正常运行工作。离子液体材料具有无饱和蒸汽压、电化学窗口较宽等特点,可有效避免传统电化学传感器电解液材料所面临的这些问题。本文以离子液体作为电解液材料,选取合成不同类别的离子液体并用于CO电化学传感器传感性能研究,探究离子液体性质、结构与其CO电化学传感性能之间的“构-效”关系。1)以32种不同结构的离子液体为考察对象,研究比较不同离子液体电解质材料对CO的气敏性能并分析影响其传感性能的主要原因。通过研究发现,由酸性离子液体为电解液材料组装的CO电化学传感器... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同离子液体中最常见的阳离子和阴离子的结构

图 1.2 氧气存在下 IL 传感器中 CO2的反应机理中发生异常氧化还原反应的传感器体传感器的反应机制并和传统电解质系统的反应机体传感器的反应机制与传统电解质系统存在明显的传统的分子溶剂用于传感器设备之前，了解这种异，康普顿公司[76]的团队报道了在 Pt 微电极浸没在[C2，[C4mpy] [NTf2]，[C4mim] [BF4]，[C4mim] [PF6]，[C4[C6mim] [Cl]等不同的离子液体中，以不同扫描速率，观察到的极限电流随着扫描速率的增加而下降。液体中 Pt 电极表面上的氯气吸附机理。吸附的氯本移步骤之前必须经历解吸。在较长时间扫描速率下反应中氯的表面更多，从而在较慢的扫描速率下产伏安电流表明 Cl2在 IL 中具有非常高的溶解度（1 Cl2气体传感器的开发具有极大的优势。

2 磺酸功能化离子液体的制备与表征将 N-甲基咪唑、吡啶、三甲胺、三乙胺、三丙胺分别与 1，3-丙磺酸内酯或 1，4-丁磺酸内酯等物质量混合，适当温度下搅拌反应 1~32 h，直至得到白色固体，用甲醇和乙酸乙酯重结晶三次次，真空干燥，得到离子液体前驱体。加入等摩尔 HBF4、H2SO4、TsOH，60~80 ℃搅拌 8~12 h，真空干燥 12 h，得到粘稠状液体，即为所得离子液体。

【参考文献】：
期刊论文
[1]五种新合成酯基取代的咪唑类离子液体电导率的测定与分析[J]. 冯路,王小逸,刘潮清,陈慧敏.  化工学报. 2015(S2)
[2]现代信息技术在我国农业科技成果转化中的应用现状与发展对策[J]. 顾君,邹远辉,王吉凤.  南方农业学报. 2013(10)
[3]离子液体在电流型电化学气体传感器中的应用[J]. 李广伟,鲁俊民,秦东振,詹自力,郭雪原.  化工进展. 2013(10)
[4]在双磺酸基官能化Brφnsted酸性离子液体/[bmim]Br中均相合成山梨醇类成核透明剂[J]. 李心忠,陈亚英,林棋.  精细化工. 2013(09)
[5]新型电化学传感器的研究进展[J]. 刘建国,安振涛,张倩.  传感器与微系统. 2013(07)
[6]离子液体的合成方法及其性能[J]. 王风彦.  广州化工. 2012(14)
[7]系列功能化离子液体的合成表征及其性质研究[J]. 朱立业,陈立功,王明齐,李先杰,曹书翰.  功能材料. 2011(S5)
[8]离子液体的前沿、进展及应用[J]. 张锁江,刘晓敏,姚晓倩,董海峰,张香平.  中国科学（B辑:化学）. 2009(10)
[9]离子液体中的相互作用对硝基苯扩散系数的影响[J]. 陈松,马淳安,褚有群,陈亮,严金龙,柏云杉.  化工学报. 2009(10)
[10]基于室温离子液体的电导型气体传感器[J]. 李冬梅,王荣,曹晓卫,王蕴倩,张丹,闫晓慧,徐立群,吴霞琴.  化学研究与应用. 2009(06)

博士论文
[1]SO3H-功能化离子液体的合成及其催化性能研究[D]. 刘秀梅.大连理工大学 2008

硕士论文
[1]新型核酸电化学传感器的构建与应用研究[D]. 韦明元.华中农业大学 2006
[2]离子液体的制备及其性质研究[D]. 于春影.北京化工大学 2005



本文编号：3373577