CO2傳感器和*新敏感材料

日期：2025-01-08 17:56

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摘要：

CO2傳感器和*新敏感材料目前人們已經(jīng)研究開發(fā)出了紅外線吸收法、電化學(xué)式、熱傳導(dǎo)式、電容式及固體電介質(zhì)CO2傳感器及檢測(cè)儀，其中紅外線吸收法和色譜法方法與CO基本相似。

固體電解質(zhì)CO2傳感器是由Gauthier提出的[12]。CO2傳感器和*新敏感材料初期用K2CO3固體電解質(zhì)制備的電位型CO2傳感器，受共存水蒸氣影響很大，難以實(shí)用；后來有人利用穩(wěn)定化鋯酸鹽ZrO2-MgO設(shè)計(jì)一種CO2敏感傳感器，LaF3單晶與金屬碳酸鹽相結(jié)合制成的CO2傳感器具有良好的氣敏特性，在此基礎(chǔ)上有人提出利用穩(wěn)定化鋯酸鹽/碳酸鹽相結(jié)合成的傳感器。1990年日本山添等人采用NASICON(Na+超導(dǎo)體)固體電解質(zhì)和二元碳酸鹽(BaCO3Na2CO3)電極，使傳感器響應(yīng)特性有了大的改進(jìn)【13】。但是，這類電位型的固態(tài)CO2傳感器需要在高溫(400～600℃)下工作，CO2傳感器和*新敏感材料且只適宜于檢測(cè)低濃度CO2，應(yīng)用范圍受到限制。

CO2傳感器和*新敏感材料現(xiàn)有采用聚丙烯腈(PAN )、二甲亞砜(DMSO)和高氯酸四丁基銨(TBAP)制備了一種新型固體聚合物電解質(zhì)。以恰當(dāng)用量配比PAN(DM SO)2(TBAP)2聚合物電解質(zhì)呈有高達(dá)10-4S·cm-1的室溫離子電導(dǎo)率和好的空間網(wǎng)狀多孔結(jié)構(gòu)，由其在金微電極上成膜構(gòu)成的全固態(tài)電化學(xué)體系，在常溫下對(duì)CO2氣體有良好的電流響應(yīng)特性，消除了傳統(tǒng)電化學(xué)傳感器因電解液滲漏或干涸帶來的弊端，又具有體積小、使用方便的獨(dú)到優(yōu)點(diǎn)【14】。

CO2傳感器和*新敏感材料，電容式傳感器是利用金屬氧化物一般比其碳酸鹽的介電常數(shù)要大，利用電容的變化來檢測(cè)CO2。報(bào)道采用溶膠—凝膠法，以醋酸鋇和鈦酸丁脂為原材料，乙醇和醋酸為溶劑制備了BaTiO3納米晶材料。采用這種納米晶材料為基體，制備電容式CO2傳感器【15】。

CO2傳感器和*新敏感材料光纖CO2傳感器利用CO2與水結(jié)合后，生成的碳酸酸性很弱，其酸性的檢測(cè)多采用靈敏度較高的熒光法，如楊榮華等人〔16〕研制的基于熒光碎滅原理的固定有葉琳的聚氯乙烯敏感膜，其原理是利用環(huán)糊精對(duì)葉琳的熒光增強(qiáng)效應(yīng)，且該熒光能被溶液中二氧化碳碎滅，該膜響應(yīng)速度快、重現(xiàn)性好、抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)定碳酸的范圍達(dá)到了4.75×10-7～3.90×10-5mol/L，這對(duì)化學(xué)傳感器來說是一個(gè)較好的性能指標(biāo)。該方法克服了化學(xué)發(fā)光傳感器消耗試劑的不足，不必連續(xù)不斷地在反應(yīng)區(qū)加送試劑。

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