化學感測器

㈠ 電化學氣體感測器和紅外氣體感測器的區別

紅外感測器的應用很廣，在檢測很多種的氣體中都使用到它，而且它的可靠性很高，選擇性很好，精度也高，沒有毒，受到環境的干擾較小，壽命比較長，對氧氣不依賴等等的優點。
氣體通過多孔膜背面擴散入感測器的工作電極，在此氣體被氧化或還原，這種電化學反應引起流經外部線路的電流。除測量外，還要放大和進行其它信號加工；外線路維持經過感測器的電壓和一個二電極反向參考感測器的電壓。在反向電極產生一相反的反應。這樣，如工作電極是氧化，則相反電極就是還原。

㈡ 化學感測器的用途

化學復感測器用於化學測量。化學感測器制常用於生產流程分析和環境污染監測。化學感測器在礦產資源的探測、氣象觀測和遙測、工業自動化、醫學上遠距離診斷和實時監測、農業上生鮮保存和魚群探測、防盜、安全報警和節能等各方面都有重要的應用。

㈢ 電化學感測器和半導體感測器的區別

電化學感測器是依據氣體的電化學氧化和還原的原理制備的，他的原理是與我們的電池幾乎相同。比如，我們檢測一氧化碳，CO在電解池的陽極被氧化成二氧化碳，而電解電流與CO的濃度有關。
電化學感測器准確而靈敏，但是，由於大量使用貴金屬，另外製作工藝復雜，因此價格較高。
電化學感測器屬於精密型感測器，電化學感測器通過與目標氣體發生反應並產生與氣體濃度成正比的電信號來工作。典型的電化感測器由感測電極（或工作電極）和反電極組成。
注意： 某些感測器要求電極之間存在偏壓。感測器穩定需要30分鍾至24小時，並需要三周時間來繼續保持穩定。
注意： 多數有毒氣體感測器需要少量氧氣來保持功能正常。感測器背面有一個通氣孔以達到該目的。建議在使用非氧氣背景氣應用場合中與HRBEAST執行復檢。
注意： 高濕度及高乾旱會影響感測器的使用壽命。瞬間壓力變化可能產生一個暫態的感測器輸出，也有可能達到誤報警狀態。
半導體感測器是依據金屬氧化物半導體材料，在空氣中，在遇到當空氣的氧化還原狀態發生變化時，半導體才料的電導率會發生相應的變化，比如：當空氣中彌漫一定濃度的酒精蒸汽時，二氧化錫半導體材料的電導率會升高，電阻下降；而這種變化的幅度與氣體的濃度直接相關，這就是半導體式氣體感測器！我們家庭排油煙機下面的電子鼻就是使用的這種感測器。
半導體感測器因其簡單低價已經得到廣泛應用，但是又因為它的選擇性差和穩定性不理想目前還只是在民用級別使用。而電化學感測器因其良好的選擇性和高靈敏度被廣泛應用在幾乎所有工業場合。
半導體式氣體感測器是依據金屬氧化物半導體材料，在空氣中，在遇到當空氣的氧化還原狀態發生變化時，半導體才料的電導率會發生相應的變化，比如：當空氣中彌漫一定濃度的酒精蒸汽時，二氧化錫半導體材料的電導率會升高，電阻下降；而這種變化的幅度與氣體的濃度直接相關，這就是半導體式氣體感測器！
半導體感測器屬於廣譜型感測器，其工作原理是金屬氧化物半導體的表面在吸收氣體後，電阻發生變化。
注意：雖然半導體（固態）GQB-X SmArt Sensor的預期壽命較長，但與其它類型的感測器相比，它們也更易於受到干擾氣體的影響。因此，如果應用場合中出現其它背景氣體，固態感測器可能會發出錯誤警報。

㈣ 什麼叫化學感測器

化學感測器指的是對各種化學物質敏感並將其濃度轉換為電信號的感測器。如CO感測器、O2感測器、H2S感測器、PH值感測器、酒精濃度感測器等。

㈤ 化學感測器的兩要素是什麼

1、化學感測器是存在的
2、化學感測器(Chemical Sensor)對各種化學物質敏感並將其濃度轉換為電信號進行檢測的儀器。對比於人的感覺器官，化學感測器大體對應於人的嗅覺和味覺器官（見圖）。但並不是單純的人體器官的模擬，還能感受人的器官不能感受的某些物質，如H2、CO。
3、按感測方式，化學感測器可分為接觸式與非接觸式化學感測器。
4、化學感測器的結構形式有兩種：一種是分離型感測器。如離子感測器，液膜或固體膜具有接受器功能，膜完成電信號的轉換功能，接受和轉換部位是分離的，有利於對每種功能分別進行優化；另一種是組裝一體化感測器。如半導體氣體感測器，分子俘獲功能與電流轉換功能在同一部位進行，有利於化學感測器的微型化。
5、按檢測對象，化學感測器分為氣體感測器、濕度感測器、離子感測器和生物感測器。

㈥ 電化學感測器的原理及應用

基本原理
化學感測器主要由兩部分組成：識別系統；傳導或轉換系統。
識別系統反待測物的某一化學參數（常常是濃度）與傳導系統連結起來。它主要具有兩種功能：選擇性地與待測物發生作用，反所測得的化學參數轉化成傳導系統可以產生響應的信號。分子識別系統是決定整個化學感測器的關鍵因素。因此，化學感測器研究的主要問題**是分子識別系統的選擇以及如何反分子識別系統與合適的傳導系統相連續。化學感測器的傳導系統接受識別系統響應信號，並通過電極、光纖或質量敏感元件將響應信號以電壓、電流或光強度等的變化形式，傳送到電子系統進行放大或進行轉換輸出，終使識別系統的響應信號轉變為人們所能用作分析的信號，檢測出樣品中待測物的量。

化學感測器在環境與衛生監測中的應用

（一）空氣檢驗

1、濕度感測器 濕度是空氣環境的一個重要指標，空氣的濕度與人體蒸發熱之間有著密切關系，高溫高濕時，由於人體水分蒸發困難而感到悶熱，低溫高濕時，人體散熱過程劇烈，容易引起感冒和凍傷。人體**適宜的氣溫是18~22℃，相對濕度為35%～65%RH。 在環境與衛生監測中，常用於濕球溫濕度計、手搖濕溫度計和通風濕溫度計等儀器測定空氣濕度。近年來，大量文獻報道用感測器測定空氣濕度。
2、氧化氮感測器 氧化氮是氮的各種氧化物所組成的氣體混合物的總稱，常以NOX表示。在氧化氮中，不同形式的氧化氮化學穩定性不同，空氣中常風的是化學性質相對穩定的一氧化氮，它們在衛生學上的意義顯得較其它形式氧化氮更為重要。在環境分析中，氧化氮一般指一氧化氮
3、硫化氫氣體感測器 硫化氫是一種無色、具有特殊腐蛋臭味的可燃氣體，具有刺激性和窒息性，對人體有較大危害。目前大多用比色法和氣相色譜法測定空氣中硫化
4、二氧化硫感測器 二氧化硫是污染空氣的主要物質之一，檢測空氣中二氧化硫嘗試是空氣檢驗的一項經常性工作。應用感測器監測二氧化硫。從縮短檢測時間到降低檢出限，都顯示出極大的優越性。

㈦ 電化學氣體感測器是什麼原理是什麼

電化學氣體感測器（Electrochemical gas sensor)是把測量對象氣體在電極處氧化或還原而測電流，得出對象氣體濃度的探測器。 詞條介紹了這種感測器的發展歷史，構造，操作理論和橫向靈敏度等。
構造
感測器有二或三個和電解液接觸的電極，偶也爾有四個電極。典型電極由大表面積貴金屬和多孔厭水膜組成。電極和電解液和周圍空氣接觸，並由多孔膜監測。一般用礦物酸作電解液。但有些感測器也用有機電解液。電極一般放在有氣體進孔和電接觸的塑料盒內。

運作理論
氣體通過多孔膜背面擴散入感測器的工作電極，在此氣體被氧化或還原，這種電化學反應引起流經外部線路的電流。除測量外，還要放大和進行其它信號加工；外線路維持經過感測器的電壓和一個二電極反向參考感測器的電壓。在反向電極產生一相反的反應。這樣，如工作電極是氧化，則相反電極就是還原。

擴散控制反應
電流大小由研究對象氣體在工作電極處氧化多少所控制。感測器是經過設計的，因此，氣體供應受擴散限制，而感測器是正比於氣體濃度的線性輸出。線性輸出是電化學感測器比其它技術感測器（即紅外）的優點之一。其它的感測器要在輸出前線性化。線性輸出允許較精確地測量低濃度，並校正簡單（只需校正底線和一個點）。

控制擴散提供另一優點。改表擴散勢壘可製造適合特別對象的氣體濃度范圍。再有，擴散勢壘是主要的機械部份，電化學感測器一經校正後，隨時間較穩定。因此，以電化學感測器為基的儀器比一些其它技術的探測器要求較少維護。原則上，靈敏度基於氣體通入感測器通路的擴散性質可以計算。雖然測量擴散性質的實驗誤差使計算較用氣體校正的精度較小。

橫向零敏度
對一些氣體，如環氧乙烷的橫向靈敏度可能是個問題，因為乙烷要求一個活性好的工作電極催化和氧化的高電勢。因此，較易氧化氣體，如酒和一氧化碳。也有類似的問題。橫向靈敏度問題可通過使用化學過濾消除。例如。過濾器可使對象氣體暢通，並反應，但移去普通干擾。

盡管電化學感測器有許多優點，但它並不適合每一種氣體。這是由於它的探測機理包括氣體的氧化或還原。雖然它可間接探測電化學惰性氣體，如這氣體和其它樣品在感測器內反應並產生回應，但電化學氣體感測器一般僅適用於電化學性能活潑的氣體。二氧化碳感測器是這種接近的例子（即不能用電化學氣體感測器測二氧化碳），它們已商品化幾年了。

㈧ 關於化學感測器有哪些好的SCI期刊呢（化學感測

http://www.mdpi.com/journal/sensors 可以試著

㈨ 三電極電化學感測器

以U1A放大器為核心組成恆電位儀電路，以U1B為核心組成IV電路。由於虛短，所以V6電平為GND，流過R6的電流同樣流過R5、R3\\RT1，電流流過電阻，所以形成電壓。輸出電壓=I*（R5+R3\\RT1），電壓正負取決於電流方向，放大倍數瞭然。建議你可以用模擬軟體模擬，更加清晰直觀。

㈩ 電化學生物感測器概述

電化學生物感測器
感測器與通信系統和計算機共同構成現代信息處理系統。感測器相當於人的感官,是計算機與自然界及社會的介面,是為計算機提供信息的工具。
感測器通常由敏感(識別)元件、轉換元件、電子線路及相應結構附件組成。生物感測器是指用固定化的生物體成分(酶、抗原、抗體、激素等)或生物體本身(細胞、細胞器、組織等)作為感元件的感測器。電化學生物感測器則是指由生物材料作為敏感元件,電極(固體電極、離子選擇性電極、氣敏電極等)作為轉換元件,以電勢或電流為特徵檢測信號的感測器。圖1是電化學生物感測器基本構成示意圖。由於使用生物材料作為感測器的敏感元件,所以電化學生物感測器具有高度選擇性,是快速、直接獲取復雜體系組成信息的理想分析工具。一些研究成果已在生物技術、食品工業、臨床檢測、醫葯工業、生物醫學、環境分析等領域獲得實際應用。
根據作為敏感元件所用生物材料的不同,電化學生物感測器分為酶電極感測器、微生物電極感測器、電化學免疫感測器、組織電極與細胞器電極感測器、電化學DNA感測器等。
(1) 酶電極感測器
以葡萄糖氧化酶(GOD)電極為例簡述其工作原理。在GOD的催化下,葡萄糖(C6H12O6)被氧氧化生成葡萄糖酸(C6H12O7)和過氧化氫:
根據上述反應,顯然可通過氧電極(測氧的消耗)、過氧化氫電極(測H2O2的產生)和pH電極(測酸度變化)來間接測定葡萄糖的含量。因此只要將GOD固定在上述電極表面即可構成測葡萄糖的GOD感測器。這便是所謂的第一代酶電極感測器。這種感測器由於是間接測定法,故干擾因素較多。第二代酶電極感測器是採用氧化還原電子媒介體在酶的氧化還原活性中心與電極之間傳遞電子。第二代酶電極感測器可不受測定體系的限制,測量濃度線性范圍較寬,干擾少。現在不少研究者又在努力發展第三代酶電極感測器,即酶的氧化還原活性中心直接和電極表面交換電子的酶電極感測器。 目前已有的商品酶電極感測器包括:GOD電極感測器、L 乳酸單氧化酶電極感測器、尿酸酶電極感測器等。在研究中的酶電極感測器則非常多。
(2) 微生物電極感測器
由於離析酶的價格昂貴且穩定性較差,限制了其在電化學生物感測器中的應用,從而使研究者想到直接利用活的微生物來作為分子識別元件的敏感材料。這種將微生物(常用的主要是細菌和酵母菌)作為敏感材料固定在電極表面構成的電化學生物感測器稱為微生物電極感測器。其工作原理大致可分為三種類型:其一,利用微生物體內含有的酶(單一酶或復合酶)系來識別分子,這種類型與酶電極類似;其二,利用微生物對有機物的同化作用,通過檢測其呼吸活性(攝氧量)的提高,即通過氧電極測量體系中氧的減少間接測定有機物的濃度;其三,通過測定電極敏感的代謝產物間接測定一些能被厭氧微生物所同化的有機物。
微生物電極感測器在發酵工業、食品檢驗、醫療衛生等領域都有應用。例如:在食品發酵過程中測定葡萄糖的佛魯奧森假單胞菌電極;測定甲烷的鞭毛甲基單胞菌電極;測定抗生素頭孢菌素的Citrobacterfreudii菌電極等等。微生物電極感測器由於價廉、使用壽命長而具有很好的應用前景,然而它的選擇性和長期穩定性等還有待進一步提高。
(3) 電化學免疫感測器
抗體對相應抗原具有唯一性識別和結合功能。電化學免疫感測器就是利用這種識別和結合功能將抗體或抗原和電極組合而成的檢測裝置。
根據電化學免疫感測器的結構可將其分為直接型和間接型兩類。直接型的特點是在抗體與其相應抗原識別結合的同時將其免疫反應的信息直接轉變成電信號。這類感測器在結構上可進一步分為結合型和分離型兩種。前者是將抗體或抗原直接固定在電極表面上,感測器與相應的抗體或抗原發生結合的同時產生電勢改變;後者是用抗體或抗原製作抗體膜或抗原膜,當其與相應的配基反應時,膜電勢發生變化,測定膜電勢的電極與膜是分開的。間接型的特點是將抗原和抗體結合的信息轉變成另一種中間信息,然後再把這個中間信息轉變成電信號。這類感測器在結構上也可進一步分為兩種類型:結合型和分離型。前者是將抗體或抗原固定在電極上;而後者抗體或抗原和電極是完全分開的。間接型電化學免疫感測器通常是採用酶或其他電活性化合物進行標記,將被測抗體或抗原的濃度信息加以化學放大,從而達到極高的靈敏度。
電化學免疫感測器的例子有:診斷早期妊娠的hCG免疫感測器;診斷原發性肝癌的甲胎蛋白(AFP或αFP)免疫感測器;測定人血清蛋白(HSA)免疫感測器;還有IgG免疫感測器、胰島素免疫感測器等等。
(4) 組織電極與細胞器電極感測器
直接採用動植物組織薄片作為敏感元件的電化學感測器稱組織電極感測器,其原理是利用動植物組織中的酶,優點是酶活性及其穩定性均比離析酶高,材料易於獲取,制備簡單,使用壽命長等。但在選擇性、靈敏度、響應時間等方面還存在不足。
動物組織電極主要有:腎組織電極、肝組織電極、腸組織電極、肌肉組織電極、胸腺組織電極等。測定對象主要有:谷氨醯胺、葡萄糖胺 6 磷酸鹽、D 氨基酸、H2O2、地高辛、胰島素、腺苷、AMP等。 植物組織電極敏感元件的選材范圍很廣,包括不同植物的根、莖、葉、花、果等。植物組織電極制備比動物組織電極更簡單,成本更低並易於保存。
細胞器電極感測器是利用動植物細胞器作為敏感元件的感測器。細胞器是指存在於細胞內的被膜包圍起來的微小「器官」,如線粒體、微粒體、溶酶體、過氧化氫體、葉綠體、氫化酶顆粒、磁粒體等等。其原理是利用細胞器內所含的酶(往往是多酶體系)。
(5) 電化學DNA感測器
電化學DNA感測器是近幾年迅速發展起來的一種全新思想的生物感測器。其用途是檢測基因及一些能與DNA發生特殊相互作用的物質。電化學DNA感測器是利用單鏈DNA(ssDNA)或基因探針作為敏感元件固定在固體電極表面,加上識別雜交信息的電活性指示劑(稱為雜交指示劑)共同構成的檢測特定基因的裝置。其工作原理是利用固定在電極表面的某一特定序列的ssDNA與溶液中的同源序列的特異識別作用(分子雜交)形成雙鏈DNA(dsDNA)(電極表面性質改變),同時藉助一能識別ssDNA和dsDNA的雜交指示劑的電流響應信號的改變來達到檢測基因的目的。
已有檢測靈敏度高達10-13g/mL的電化學DNA感測器的報道,Hashimoto等[8]採用一個20聚體的核苷酸探針修飾在金電極上檢測了PVM623的PatⅠ片斷上的致癌基因v myc。電化學DNA感測器離實用化還有相當距離,主要是感測器的穩定性、重現性、靈敏度等都還有待於提高。有關DNA修飾電極的研究除對於基因檢測有重要意義外,還可將DNA修飾電極用於其它生物感測器的研究,用於DNA與外源分子間的相互作用研究[9],如抗癌葯物篩選、抗癌葯物作用機理研究;以及用於檢測DNA結合分子。無疑,它將成為生物電化學的一個非常有生命力的前沿領域。
生物電化學所涉及的面非常廣,內容很豐富。以上介紹的只是該交叉學科一些領域的概況。可以相信,隨著相關學科的發展,生物電化學將進一步蓬勃發展。