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電化學器件

發布時間: 2021-08-11 09:44:30

A. 本人准備考電化學儲能材料與器件,大家覺得就業怎麼

不管什麼專業,只要你願意,工作都是會有的。

B. 電化學式感測器與紅外線感測器有何不同

電化學氣體感測器是通過檢測電流來檢測氣體的濃度,分為不需供電的原電池式以及需要供電的可控電位電解式,目前可以檢測許多有毒氣體和氧氣,後者還能檢測血液中的氧濃度。電化學感測器的主要優點是氣體的高靈敏度以及良好的選擇性。不足之處是有壽命的限制一般為1.5-2年。

紅外氣體感測器主要以紅外吸收型為主。由於不同氣體對紅外波吸收程度不同,通過測量紅外吸收波長來檢測氣體。目前因為它的結構關系一般造價頗高,壽命一般為5年。-濟南如特報警器廠家技術提供

C. 什麼是非對稱電化學電容器

首先介紹下什麼是電化學電容器。
電化學電容器(Electrochemical Capacitor, EC),又稱作超大容量電容器(Ultracapacitor)和超級電容器(Supercapacitor)。它是一種介於電容器和電池之間的新型儲能器件。與傳統的電容器相比,電化學電容器具有更高的比容量。具體請閱讀網路http://ke..com/view/1520104.html?wtp=tt

由於電化學電容器基本原理也是雙極板電容原理,所以一般都採用對稱設計,正負極採用兩種完全一樣的材料和質量匹配。比如活性碳電極。對稱電容器一般無正負極之分。
在贗電容發現之後,人們意識到,可以通過兩種不同電化學機理的電極進行匹配,可以提高該電容器的部分性能。遂出現了非對稱電容器。典型的有早期的氧化釕電容器和目前研究較多的二氧化錳電容器。這些都稱為非對稱電容器。
所有正負極不同的電化學電容器都是非對稱的。根據這個概念,只要電極不同都可以看做非對稱。於是有人研究出了兩極適用兩種活性碳電極的電容器。該電容器,兩極的電極反應相同,所用材料基本相同(都是活性碳),但活性碳的電化學性能不同。這種電容器也成為非對稱電化學電容器。

D. 電化學生物感測器有哪些

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。

E. 電器元件發展趨勢遠望

導言:我們所說的電器元件是個很廣義的詞語。按狹義的來說,我們可以理解為它們是電子元件和電小型的機器、儀器的組成部分。因為本身是由若干零件構成的,所以它們在同類產品中都具有很好的公用型;因此電器、無線電、儀表等工業元件中的電容和晶體管等等都屬於電器元件的范疇。我們常見的電器元件有二極體、電阻電池等。今天小編就來說說電器元件的發展趨勢遠望。


電器元件有非常多的種類,例如電阻電容器、激光感測器、發光二極體、變壓器、電化學材料(還有非常多)等等都屬於電器元件。我們平常一定要注意分清其相互的關系。

在產品的質量方面,中國的CQC認證,美國的UL和CUL認證,德國的VDE和TUV以及歐盟的CE認證都是檢驗電器元件是否合格的正規標准。


發展趨勢


我們要知道光電子器件組裝的自動化技術將是最有效降低器件成本的關鍵。在原始的手工組裝影響下,降低成本是很難實現的,相反的很有可能越來越高。所以隨著智能機器的發展,未來自動化組裝對降低人力成本、提高產量和節約生產場地等都有著顯著的提升。在之前,由於對光電子組裝的精度等的要求技術還不成熟,所以人們對自動化組裝的應用還很少。但是現在,光電子器件自動化組裝已經有了很大技術突破:VCSEL、新型光學準直器件和自對准等技術已經有了很大應用空間。小編相信在未來自動化組裝技術將會在這方面普及。我們也可以說自動化生產線的出現是光電子行業開始走向成熟的標志和發展的必然。


我們可以看到下一代光傳送網的基本特徵是超大容量,從各種復用技術的發展狀況看,密集波分復用(DWDM)方式已經是公認的擴大網路容量和提高其靈活性的最有效途徑。DWDM方式可以使容量迅速提升數十上百倍。由於目前的市場驅動和技術突破的影響,DWDM發展速度是極為迅速的。因此各種新研製的光器件目前多多少少都與DWDM有關。雖然DWDM技術已經得到了不少的應用,不過它的不足之處還有很多。器件的高速、靈活和可靠的問題,以及無法忽視成本問題,都對其新原理、結構和功能提出了新的要求。


綜上所述,我們可以總結新型電器元件將繼續向微型化、高性能化、集成化、智能化、環保節能方向發展。隨著互聯網技術的不斷發展以及新一代移動和數字電視技術的成熟,電器元件的不斷發展將對市場帶來巨大的機遇,我們確實應該好好把握。

F. 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。

G. 電子元器件和物理器件有什麼區別嗎

沒有區別,電子元器件都是物理器件,只有電解電容器例外,它是電化學器件。

H. 電化學氣體感測器為什麼要加偏置電壓

為了保證感測器正常工作,並准確工作,和工作在線性區,有的感測器,是有源器件,這樣的感測器就需要工作電壓,有的感測器是無源器件,但是卻是非線性器件,這樣的感測器就必須加偏置電壓,使其工作在接近線性的區域。

I. 電化學感測器原理

電化學感測器技術及原理應用

發表時間:2006-8-11

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就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,最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。人體最適宜的氣溫是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。用於測定相對濕度的塗覆壓電石英晶體用感測器,通過光刻和化學蝕刻技術製成小型石英奪電晶體,在AT切割的10MHZ石英晶體上塗有4種物質,對濕度具有較高的質量敏感性.該晶體是振盪電路中的共振器,其頻率隨質量變化,選擇適當塗層,該感測器可用於測定不同氣體的相對濕度.該感測器的靈敏度、響應線性、響應時間、選擇性、滯後現象和使用壽命等孝怪癖於塗層化學物質的性質。1986年,德國ErbenUwe[提出了一種測定濕度用的感測器,並獲得專利。該感測器採用以硅為基體的金屬-絕緣體-半導體(MIS)型結構。在MIS型結構中塗有二氧化硅和敏濕層,敏濕層的材料包含有金屬氧化物、氧化物以及低極性組分的聚合物。敏濕材料的吸水量與每濕材料的相對介電常數的變化有關,該感測器可用准表態和支態兩種方法進行測定,不過前者比後者更為方便省力,在空氣調節系統、建築工地和日常生活環境中都能監測、控制和調節濕度。

我國科技工作者採用最新研製的氧化鉭薄膜濕敏電容,推出一種穩定性好,調節十分方便的通用濕度控制器。這種感測器可用於恆濕箱、計算機房、防濕機等許多場合的空氣濕度監測,是一種性能價格比很高的通用型濕度感測器,有人利用磷酸鹽塗膜的感濕性研製出性能十分可靠的濕度感測器。它的主要電極為不銹鋼線材,直徑0.4~1.0mm,表層塗有磷酸薄膜,在膜上再旋繞一層鍍金絲作為主電極的對置電極,兩電極間僅僅相隔一層20~50um厚的塗膜,距離大大小於一般的濕度感測器,響應速度得到提高,改變磷酸鹽塗膜,又能製成特性不同的多種感濕元件。感測器工作期間,由於磷酸鹽塗膜表面吸附水分而產生的離子在電極間來回運動,致使傳導發生變化,從而顯示感濕性。若對感測器元件加以交流負荷,則可借檢測阻抗的變化測定出空氣濕度。該感測器何種小,可封閉在注射器針關內,利用針尖可插入狹窄的被測處,使用方便,檢測迅速,還可用於露點測定。

現在日本製造銷售濕度感測器及濕度測量控制儀器的公司已超過30家。溫度感測器數量大,品種多,使用的感濕材料有電解質陶瓷和有機高分子膜等,范圍甚廣,大部分檢測精度高,結構簡單,具有超小型化和集成化的特點。

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和二氧化氮,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二氧化氮。

我國監測氧化氮的標准方法是鹽酸萘乙二胺比色法,方法靈敏度為0.25ug/5ml,方法轉換系數受吸收液組成、二氧化氮濃度、采氣速度、吸收管結構、共存離子及溫度等多種因素的影響,目前沿末完全統一。感測器測定是近年發慌起來的新方法。

文獻報道,用交指型柵極電極場效應晶體管的微電子集成電路與化學活性電子束蒸鍍酞花青銅薄膜相結合,獲得了新型氣體敏感微感測器,可選擇性檢測mg/m3級二氧化氮和二惜內基甲基膦酸鹽(DIMP)。它利用電壓脈沖激發感測器,測量時域和頻域響應,測定的峰形與歸一化差分傅立葉變換頻譜有關,能清晰地區分二氧化氮和DIMP的響應,每個峰面積可以相應地反應出感測器對特定氣體濃度的靈敏度,科技人員研究了工作頻率600MHZ的高頻表面聲波(SAW)氣敏裝置。該裝置包括三個分離的SAW延遲線,它們是振盪電路的頻率測定元件,在其表面塗了一層有機膜,作為氣體吸附劑,該膜為1~15nm厚酞花青鉛膜或由可溶酞花青鐵衍生物組成的LB(Langmuir-Blodgett)膜。在吸附過程中,薄膜質量增加,引起表面波速的降低,隨即引起振盪頻率的降低,達到測定二氧化氮濃度的目的。

錫在高於熔點的溫度下沉積,而鎘在室溫下沉積,利用加熱蒸鍍新方法可製得摻有1%~6%鎘的二氧化錫薄膜。在520℃下緩慢氧化該膜,便形成了二氧化錫和氧化鎘的多晶體,薄膜表面對低濃度氧化氮和二氧化氮有吸附。在300℃條件下,該膜對10g/m3的一氧化氮和二氧化氮具有最高靈敏度,按電導率相對變化百分比計,其值分別為10000%和400%,相同條件下,對空氣中0.01%的一氧化碳、甲烷、丁烷和氫氣的靈敏度都在300%以下,這種基於摻鎘二氧化錫薄膜組成的感測器,對氧化氮和二氧化氮的測定不僅靈敏度高,而且具有很好的選擇性。半導體本花青膜的電導率對電子受體氣體具有極佳的靈敏度,這一特點給人們提供了製造廉價、低能耗、體積小的二氧化氮感測器系統的理論基礎。但是,這種膜用於感測器也有一缺點,如響應慢,在潮濕條件下,響應呈可逆地降低等。為此,WilsonA等人研製了一種微處理控制感測系統。該系統通過控製取樣和感測器操作條件,獲得可再現的動力學過程,從而把上述缺點帶來的影響降低到了最低點。

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氫。

對含量常常低至mg/m3級的空氣污染物進行測定是氣體感測器的一項主要應用,但在短時期內半導體氣體感測器還不能滿足監測某些污染氣體靈敏度和選擇性要求。他提出利用摻銀薄膜感測器監測實驗室和城市空氣中的硫化氫。該感測器陣列由四個感測器構成,通過基於庫化滴定的通用分析裝置和半導體氣體感測器陣列的信號,同時記錄二氧化硫和硫化氫濃度,實踐表明,在150℃下以恆溫方式盍的摻銀薄膜感測器用於監測城市空氣中的硫化氫含量,效果良好。Yomogoe N對半導體氣體感測器進行了改進和研究,克服了它檢測硫化氫等氣體的不足之處。他通過控制能影響接收和轉換功能的基本因素,改進了二氧化錫半導體氣體感測器的感測性能。他發現,轉換功能與元件的微觀結構密切相關,如與二氧化錫的粒度大小(D)和表面空間電荷層的厚度(L)相關。當D≤2L時,感測器的靈敏度大幅度提高。在二氧化錫表面引入其它受體,極大地改善了感測器的受體功能,特別是用銀和鈀作助催化劑,在空氣中形成的氧化物與二所化錫表面相互作用,產生缺電子實質問題電荷,大大提高了檢測氣體的靈敏度。用CaO-SnO2元件能十分靈敏地檢測空氣中的硫化氫。

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。

利用固體聚合物作離子交換膜,膜的一邊含對電極和參比電極的內部電解液,另一邊插入鉑電極,組成一種二氧化硫感測器。該感測器安裝在流通池中,在0.65V下氧化二氧化硫。批示出二氧化硫的量。該感測裝置電流靈敏度高。響應時間短,穩定性好,本底噪音低,線性范圍達0.2mmol/L,檢出限為8*10-6mmol/L,信噪比為3。該感測器不僅可以測定空氣中的二氧化硫,還可用於測定低電導率液體中的二氧化硫。有機改性硅酸鹽薄膜二氧化硫氣體感測器的氣敏塗層是利用溶膠工藝和自旋技術製作的,對二氧化硫的測定具有良好的重現性和可逆性,響應時間不到20S,對其它氣體的交感小,受溫度和濕度影響小。中國科學院長春應用化學研究所薛祚霖等人研製成功一種檢測范圍寬廣的小型二氧化硫濃度感測器,利用它可以裝配成何種小、重量輕、價格便宜的拾式二氧化硫氣體濃度檢測儀器。它可用於現場直接檢測二氧化硫氣體的濃度,不需要單獨采樣。該感測器採用控制電們電解原理,待測氣體在感測器的工作電極上一定控制電位下發生氧化反應,當電位控制足夠正且電極的催化活性足夠高時,氧化反應進行得很快,過程的總速度由二氧化硫擴散步驟所決定,產生的信號電流與二氧化硫濃度成正比。這一感測器響應快速,響應時間小於30S。在寬廣的二氧化硫濃度范圍內,具有良好線性關系,線性誤差<±2%,響應關系的直線通過坐標原點。因此可以採用一點法標定感測器。正確選擇催劑和控制電位,可避免大多數氣體物質的干擾,而且不需要干擾氣過濾器,既改善了感測器的性能,又簡化了儀器的結構。該感測器用188g/m3二氧化硫氣體,測定偏差<2%。低濃度標准氣體標定的感測器用來測定高濃度氣體,能獲得如此准確的結果,可見其檢測准確度是令人滿意的.

J. 名詞解釋——恆電位電化學感測器

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就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,最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。人體最適宜的氣溫是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。用於測定相對濕度的塗覆壓電石英晶體用感測器,通過光刻和化學蝕刻技術製成小型石英奪電晶體,在AT切割的10MHZ石英晶體上塗有4種物質,對濕度具有較高的質量敏感性.該晶體是振盪電路中的共振器,其頻率隨質量變化,選擇適當塗層,該感測器可用於測定不同氣體的相對濕度.該感測器的靈敏度、響應線性、響應時間、選擇性、滯後現象和使用壽命等孝怪癖於塗層化學物質的性質。1986年,德國ErbenUwe[提出了一種測定濕度用的感測器,並獲得專利。該感測器採用以硅為基體的金屬-絕緣體-半導體(MIS)型結構。在MIS型結構中塗有二氧化硅和敏濕層,敏濕層的材料包含有金屬氧化物、氧化物以及低極性組分的聚合物。敏濕材料的吸水量與每濕材料的相對介電常數的變化有關,該感測器可用准表態和支態兩種方法進行測定,不過前者比後者更為方便省力,在空氣調節系統、建築工地和日常生活環境中都能監測、控制和調節濕度。

我國科技工作者採用最新研製的氧化鉭薄膜濕敏電容,推出一種穩定性好,調節十分方便的通用濕度控制器。這種感測器可用於恆濕箱、計算機房、防濕機等許多場合的空氣濕度監測,是一種性能價格比很高的通用型濕度感測器,有人利用磷酸鹽塗膜的感濕性研製出性能十分可靠的濕度感測器。它的主要電極為不銹鋼線材,直徑0.4~1.0mm,表層塗有磷酸薄膜,在膜上再旋繞一層鍍金絲作為主電極的對置電極,兩電極間僅僅相隔一層20~50um厚的塗膜,距離大大小於一般的濕度感測器,響應速度得到提高,改變磷酸鹽塗膜,又能製成特性不同的多種感濕元件。感測器工作期間,由於磷酸鹽塗膜表面吸附水分而產生的離子在電極間來回運動,致使傳導發生變化,從而顯示感濕性。若對感測器元件加以交流負荷,則可借檢測阻抗的變化測定出空氣濕度。該感測器何種小,可封閉在注射器針關內,利用針尖可插入狹窄的被測處,使用方便,檢測迅速,還可用於露點測定。

現在日本製造銷售濕度感測器及濕度測量控制儀器的公司已超過30家。溫度感測器數量大,品種多,使用的感濕材料有電解質陶瓷和有機高分子膜等,范圍甚廣,大部分檢測精度高,結構簡單,具有超小型化和集成化的特點。

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和二氧化氮,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二氧化氮。

我國監測氧化氮的標准方法是鹽酸萘乙二胺比色法,方法靈敏度為0.25ug/5ml,方法轉換系數受吸收液組成、二氧化氮濃度、采氣速度、吸收管結構、共存離子及溫度等多種因素的影響,目前沿末完全統一。感測器測定是近年發慌起來的新方法。

文獻報道,用交指型柵極電極場效應晶體管的微電子集成電路與化學活性電子束蒸鍍酞花青銅薄膜相結合,獲得了新型氣體敏感微感測器,可選擇性檢測mg/m3級二氧化氮和二惜內基甲基膦酸鹽(DIMP)。它利用電壓脈沖激發感測器,測量時域和頻域響應,測定的峰形與歸一化差分傅立葉變換頻譜有關,能清晰地區分二氧化氮和DIMP的響應,每個峰面積可以相應地反應出感測器對特定氣體濃度的靈敏度,科技人員研究了工作頻率600MHZ的高頻表面聲波(SAW)氣敏裝置。該裝置包括三個分離的SAW延遲線,它們是振盪電路的頻率測定元件,在其表面塗了一層有機膜,作為氣體吸附劑,該膜為1~15nm厚酞花青鉛膜或由可溶酞花青鐵衍生物組成的LB(Langmuir-Blodgett)膜。在吸附過程中,薄膜質量增加,引起表面波速的降低,隨即引起振盪頻率的降低,達到測定二氧化氮濃度的目的。

錫在高於熔點的溫度下沉積,而鎘在室溫下沉積,利用加熱蒸鍍新方法可製得摻有1%~6%鎘的二氧化錫薄膜。在520℃下緩慢氧化該膜,便形成了二氧化錫和氧化鎘的多晶體,薄膜表面對低濃度氧化氮和二氧化氮有吸附。在300℃條件下,該膜對10g/m3的一氧化氮和二氧化氮具有最高靈敏度,按電導率相對變化百分比計,其值分別為10000%和400%,相同條件下,對空氣中0.01%的一氧化碳、甲烷、丁烷和氫氣的靈敏度都在300%以下,這種基於摻鎘二氧化錫薄膜組成的感測器,對氧化氮和二氧化氮的測定不僅靈敏度高,而且具有很好的選擇性。半導體本花青膜的電導率對電子受體氣體具有極佳的靈敏度,這一特點給人們提供了製造廉價、低能耗、體積小的二氧化氮感測器系統的理論基礎。但是,這種膜用於感測器也有一缺點,如響應慢,在潮濕條件下,響應呈可逆地降低等。為此,WilsonA等人研製了一種微處理控制感測系統。該系統通過控製取樣和感測器操作條件,獲得可再現的動力學過程,從而把上述缺點帶來的影響降低到了最低點。

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氫。

對含量常常低至mg/m3級的空氣污染物進行測定是氣體感測器的一項主要應用,但在短時期內半導體氣體感測器還不能滿足監測某些污染氣體靈敏度和選擇性要求。他提出利用摻銀薄膜感測器監測實驗室和城市空氣中的硫化氫。該感測器陣列由四個感測器構成,通過基於庫化滴定的通用分析裝置和半導體氣體感測器陣列的信號,同時記錄二氧化硫和硫化氫濃度,實踐表明,在150℃下以恆溫方式盍的摻銀薄膜感測器用於監測城市空氣中的硫化氫含量,效果良好。Yomogoe N對半導體氣體感測器進行了改進和研究,克服了它檢測硫化氫等氣體的不足之處。他通過控制能影響接收和轉換功能的基本因素,改進了二氧化錫半導體氣體感測器的感測性能。他發現,轉換功能與元件的微觀結構密切相關,如與二氧化錫的粒度大小(D)和表面空間電荷層的厚度(L)相關。當D≤2L時,感測器的靈敏度大幅度提高。在二氧化錫表面引入其它受體,極大地改善了感測器的受體功能,特別是用銀和鈀作助催化劑,在空氣中形成的氧化物與二所化錫表面相互作用,產生缺電子實質問題電荷,大大提高了檢測氣體的靈敏度。用CaO-SnO2元件能十分靈敏地檢測空氣中的硫化氫。

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。

利用固體聚合物作離子交換膜,膜的一邊含對電極和參比電極的內部電解液,另一邊插入鉑電極,組成一種二氧化硫感測器。該感測器安裝在流通池中,在0.65V下氧化二氧化硫。批示出二氧化硫的量。該感測裝置電流靈敏度高。響應時間短,穩定性好,本底噪音低,線性范圍達0.2mmol/L,檢出限為8*10-6mmol/L,信噪比為3。該感測器不僅可以測定空氣中的二氧化硫,還可用於測定低電導率液體中的二氧化硫。有機改性硅酸鹽薄膜二氧化硫氣體感測器的氣敏塗層是利用溶膠工藝和自旋技術製作的,對二氧化硫的測定具有良好的重現性和可逆性,響應時間不到20S,對其它氣體的交感小,受溫度和濕度影響小。中國科學院長春應用化學研究所薛祚霖等人研製成功一種檢測范圍寬廣的小型二氧化硫濃度感測器,利用它可以裝配成何種小、重量輕、價格便宜的拾式二氧化硫氣體濃度檢測儀器。它可用於現場直接檢測二氧化硫氣體的濃度,不需要單獨采樣。該感測器採用控制電們電解原理,待測氣體在感測器的工作電極上一定控制電位下發生氧化反應,當電位控制足夠正且電極的催化活性足夠高時,氧化反應進行得很快,過程的總速度由二氧化硫擴散步驟所決定,產生的信號電流與二氧化硫濃度成正比。這一感測器響應快速,響應時間小於30S。在寬廣的二氧化硫濃度范圍內,具有良好線性關系,線性誤差<±2%,響應關系的直線通過坐標原點。因此可以採用一點法標定感測器。正確選擇催劑和控制電位,可避免大多數氣體物質的干擾,而且不需要干擾氣過濾器,既改善了感測器的性能,又簡化了儀器的結構。該感測器用188g/m3二氧化硫氣體,測定偏差<2%。低濃度標准氣體標定的感測器用來測定高濃度氣體,能獲得如此准確的結果,可見其檢測准確度是令人滿意的.

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