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电化学甲醛气体传感器

文章来源:楚环传感器 发布时间:2020-06-12

电化学型气体传感器一般可分为原电池式、可控电位电解式、电量式和离子电极式四种类型。

Knake等研究了一种基于金涂层纳米薄膜作为工作电极的电化学传感器,考察了气流湿度和流速的影响,测定了一些有机和无机气体的干扰,通过氧化铝过滤选择吸附克服来自 NO、NO2、SO2气体的干扰。这种传感器可以检测低浓度的甲醛。

刘世伟等采用控制电位电解型的三电极体系,工作电极和对电极为所制备的纳米级金催化剂作为活性物质的气体扩散电极,对传感器器件进行了响应时间的测试和线性关系的测试,测试选定控制电位为-70mV时,甲醛在0~50ppm的浓度范围内,线性关系良好,灵敏度为1ppm。他们还通过牺牲模板法合成了具有空心结构的纳米金催化剂并作为工作电极的活性物质,以1mol/L的KOH为电解质,组装了电流型甲醛气体传感器,在0~2.23×10-6mol/L范围内,其信号与气体浓度线性回归方程回归系数达到0.9989。该传感器灵敏度高于同载量实心金纳米催化剂组装的传感器70%左右,并且贵金属用量少,具有较快的响应时间、良好的重现性和良好的线性关系等优点。

张雁等采用电化学沉积法制备了铂微粒/碳纳米管修饰电极,并以该修饰电极作为甲醛的电化学传感器,建立了一种测定甲醛的方法。该方法在0.01mol/L硫酸溶液中,富集电位为-0.1V且富集时间为3min时,甲醛的氧化峰电流在8.0μmol/L~1.0 mmol/L呈良好的线性关系(r=0.9960),检测限为 3.0μmol/L 具有较高的灵敏度和较好的重现性。

周忠亮等采用循环伏安法在玻碳电极表面依次电沉积纳米二氧化锆和铂微粒,制备了一种检测甲醛的新型电化学传感器。该修饰电极对甲醛有很好的电催化氧化作用,在0.1mol/L的H2SO4溶液中,甲醛浓度在1.0×10-6~5.0×10-3mol/L范围内呈良好线性关系(r=0.9993),检出限为 5.0×10-7mol/L。

Chia Yen-lee等研究了一种基于微机电系统的甲醛气体传感器,该传感器是氮化硅微观结构结合一个微小的铂加热器,一层NiO传感薄膜和铂叉指电极测量NiO层电阻的变化达到测量甲醛的目的。当甲醛存在于大气中时,氧化反应发生在被加热的NiO层附近。这种氧化导致了 NiO薄膜的电导率发生变化,并因此而改变了交叉电极之间的电阻。目前的实验结果表明这种谷物大小的溅射氧化物薄膜检测能力小于1.0 mg/m3,快速反应时间(13.2 s),快速恢复时间(40.0s)和高的选择性,即能从一些干扰物质如丙酮、乙醇和甲醇气体当中检测出甲醛浓度。

杨嘉伟等通过柠檬酸三钠还原法合成了纳米金-活性炭、纳米金-碳纳米管催化剂,制备了甲醛电化学传感器多孔气体扩散电极,在甲醛气体浓度为0.24和0.63mg/m3时,有较好响应,在0.1到0.84mg/m3范围内,响应时间约80s。

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