仪器仪表学报

作者：王远西，王 岭，孟维薇

单位：王远西,1. 同济大学电子与信息工程学院,,王 岭,2. 华北理工大学化学工程学院,,孟维薇,2. 华北理工大学化学工程学院,

关键词：氮氧化物;复合敏感材料;固体电解质;气体传感器;敏感性能

基金：2018年工业强基工程（0714?EMTC?02?00443)项目资助

氮氧化物(NOx,NO+NO2)是我国首要的气体污染源之一,其对自然环境和人类健康均造成了严重的威胁,因此开发原位检测NOx的高效检测设备势在必行。NOx的排放源主要为工业废气和汽车尾气,其气体温度较高、成分比较复杂,而固体电解质基气体传感器可以实现在高温下对NOx的高选择性、高灵敏度检测。本研究以Co3O4/Cr2O3/YSZ的复合材料为敏感电极,以YSZ为固体电解质构建了阻抗型NOx传感器。采用XRD、SEM和EDX对传感器进行了表征,并系统研究了传感器在高温下对NO的敏感特性。结果表明:Co3O4/Cr2O3/YSZ敏感电极材料呈颗粒状,粒径约为200nm,并且敏感电极以疏松多孔的状态覆盖在电解质表面,有利于气体的扩散和传质。传感器对NOx具有良好的响应-恢复特性,并且O2浓度对传感器的影响较小。此外,传感器具有较好的重现性、稳定性、选择性。为了进一步将传感器应用于在高温下原位检测NOx,制备了自加热型的新型传感器。该传感器表现出良好的敏感特性,其检测浓度范围为10×10-6~1500×10-6。此外,该自加热型传感器具有较好的重现性。本研究将为原位检测高温下的NOx气体提供新思路。

来源：2022年第1期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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