环境低浓度NO_x电流型气体传感器的研制

发布时间：2017-11-09 02:17

  本文关键词：环境低浓度NO_x电流型气体传感器的研制

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【摘要】：当今社会数量不断增长的汽车和火电发电厂等设施的尾气排放带来了严重的环境污染问题,其中环境中NOx过高会损害人们的呼吸系统,严重的还会导致肺水肿。现有的针对测试环境中低浓度NOx的技术为通过实地取样在实验室中进行化学定量来确定NO2和NO的浓度,该方法简单且结果准确,但是效率低,成本高,最重要的耗时较长,不能实时检测,但是环境中NOx浓度都是时刻变化的,会影响这类取样测试结果的参考价值。氮氧化合物主要从排放源中以NO的形式进入环境中,然后部分NO逐步氧化成NO2,两者在环境中存在动态平衡。一种基于NASICON的电流型气体传感器,以NaNO2作为钠盐电极材料,对ppb浓度N02有很好的响应,却对NO响应灵敏度较差。本文采用高温固相法制备了电导率较高的NASICON材料,且纯度较高。通过对比四种不同钠盐最终确定NaNO2为钠盐电极材料。最后,为了实现器件对NO的响应,在器件工作电极处添加一层催化氧化层,将NO催化氧化为N02后测试结果即为总氮含量。实验结果表明,因为n型半导体的催化作用,器件对N02的响应电流增大,同时W03、金红石TiO2和德固赛P25三种电极材料中,P25对于NO的催化氧化效果最好,添加了P25催化氧化层的器件对1ppmNO和N02的响应电流分别为490nA,570nA,NO转化率达到了86%,在三种中是最高的。另外,该条件下的器件抗CO2和水蒸气的干扰较小,且能大大缩短对NO2和NO的响应时间。
【学位授予单位】：上海应用技术学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X831;TP212

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本文编号：1159874