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抵偿型CO一氧化碳传感器的制备及性能研究

随着锆基电化学气敏传感器在监测汽车发动机燃烧效率方面的成功应用,越来越多的目光开始投向残留有害废气浓度的检测,如对氮氧化合物(NO和NO2)、碳氢化合物(HCs)、碳氧化合物(CO和CO2)等的检测,这方面的研究工作涌现很多。

一氧化碳传感器.jpg

以质量分数0.3的In2O3掺杂Zn O电极材料作为敏感电极,Pt为参比电极,在1 200℃下烧结制备了(Zn O+质量分数0.3的In2O3)/YSZ/Pt结构的CO一氧化碳传感器。保持O2的体积分数为5%不变,在450℃~550℃下测试其对浓度为2×10-4的CO气体的响应。实验表明,工作温度为500℃时,传感器的响应值达到最大(-59 m V),接近未掺杂之前的两倍,使得传感器的灵敏度得到极大极高。为了克服C3H6气体的干扰(响应值在-50 m V以上),借鉴混合电位理论,用柱状形貌Cr2O3材料替代Pt做参比电极制备了抵偿型CO传感器,并测试其敏感性能。结果表明,该传感器对CO的响应值只减小了-11 m V(为-48 m V),而对C3H6的响应则呈现出大幅度衰减(-10 m V以下),明显提高了传感器的选择性。最后,对此现象,我们采用相应的传感器敏感机理进行了探讨。

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