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| 應用領域 | 化工 |
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1 電化學氣體傳感器介紹
甲醛氣體傳感器有很多種類型,，有熱導式,，電導式，比色式,，通常包括酶甲醛脫氫酶,，然而，由于潛在的穩(wěn)定性問題,，對于其使用并不是在所有條件和環(huán)境下都合適,。而無酶的電化學傳感器性能提升了很多，也使得其開始被廣泛關注,，盡管這種傳感器還比較少,。
現(xiàn)有一種室溫伏安的多功能聚合物傳感層甲醛氣體傳感器，這是一種合成聚合物傳感涂層,，其結合了分析積累能力,，其衍生物通過都知道的肼反應，同時其作用是用伏安測量聚合物電解質,。
電化學氣體傳感器按照工作原理可以分為以下幾種類型：燃料電池型氣體傳感器,，極限電流型氣體傳感器，濃差電池型氣體傳感器,。
2 電化學氣體傳感器的選型
商用絲網(wǎng)印刷電極用來當作底座,，與碳工作和對電極，以及銀準參考電極,。電化學電池由三個內部合成傳感涂層的電極組成,，這三個涂層作為分析物衍生媒介以及高分子電解質，三電極的系統(tǒng)涂有20 L of 1% HPA or PAA解決方案,，一夜之間干,，所有的解決方案都使用了Milli-Q水，聚丙烯酸用來接收和溶解在水中,，離子聚丙烯酸酯在實驗室中被準備用來先溶解水中的聚丙烯酸,，隨后，用克分子數(shù)相等的數(shù)量水合肼來中和它,。循環(huán)伏安測量方法使用Autolab PGSTAT 30來運行,。
2.1 臭氧電化學氣體傳感器
臭氧的測量是空氣質量和許多大氣化學實驗的關鍵部分，傳統(tǒng)的臭氧監(jiān)測機制基于紫外吸收,，相對較貴,，并且有一定高的能量的損耗，限制了固定的地點,，而電化學傳感器僅僅需要5v的直流電,，總共的耗電量還不到5W?？傊亓坎怀^1公斤,，這種電化學傳感器產(chǎn)生的電壓信號一定比例于臭氧的濃度，其范圍是5-10ppm,。兩個臭氧傳感器的性能有很好的線性度,。傳感器的校準和靈敏度受到相對濕度和氣體樣本的流動率的影響，被分開進行,。線性校準曲線表明傳感器的性能WQ相同,，即使是在不同的濕度和流動率，為了要補償傳感器的基準漂移而調零的過程中,?？焖俚臐穸茸兓ā?/span>20%/min）會在傳感器信號中產(chǎn)生顯著立刻的變化，傳感器需要大概40分鐘的時間來恢復到原始值,。相反,，慢速的濕度變化對傳感器響應有微弱的影響。為了檢測小型化臭氧儀的性能,，臭氧儀被用在實驗室來檢測臭氧損耗,，通過海水吸收和空氣質量檢測18天，研究表明,，臭氧被海水吸收是線性于海水表面微層的的,。18天中從臭氧傳感器中檢測到的數(shù)據(jù)與使用紫外吸收法得到的數(shù)據(jù)具有很好的一致性。
2.2 甲醛電化學氣體傳感器
本文選擇的電化學甲醛傳感器ME3M-CH2O,，其分辨率可達0.02ppm,，當傳感器暴露在甲醛氣體中的時候,，甲醛氣體傳感器使用絲網(wǎng)印刷碳電極作為基底，工作電極響應甲醛氣體,，其表面使用改進的聚丙烯酸離子傳感層,，生成和甲醛氣體濃度成比例的極小電流，聚丙烯酸離子用來收集甲醛,，同時,，也是聚合電極，根據(jù)甲醛傳感器的結構可知,，工作電極與對電極同時浸入到電解液中時,，通過測試電流的大小就可判定 CH2O 濃度的高低。每ppm甲醛氣體輸出1.1±0.5uA電流,，在經(jīng)過電流電壓轉換后得到AD轉換器可以接收的模擬電壓值,。外加電壓會使得兩電極間產(chǎn)生極化[2]。定電位電化學型甲醛傳感器有三個電極,，圖1為其結構圖,。
在甲醛傳感器中，以及催化劑鎳,、釕,、鉑等金屬粒子的作用下，酸性電解液的電解池內,，甲醛氣體向工作電極擴散,，而發(fā)生氧化還原反應[3]。
2.3 CO電化學氣體傳感器
CO傳感器主要有可變電阻式以及電化學式兩種類型,。CO傳感器選用的天道儀器有限公司的ME2-CO,，其中可變電阻式CO傳感器應用高低溫循環(huán)方式，1000ppm的大量程,，高溫清洗低溫時吸附的雜散氣體,，因為采用的氣敏材料在清潔空氣中電導率低，通過電路把電導率的變化對應到一氧化碳氣體濃度,，然后輸出相應的電信號,；當室內氣體超過300ppm時，說明可燃氣體泄漏,，實時報警,。低溫檢測一氧化碳，隨空氣中的一氧化碳氣體濃度增加,，一氧化碳傳感器的電導率增大[4],。
3 結束語
本文介紹了應用在室內空氣質量儀中的電化學氣體傳感器，這四款傳感器體積小,，質量輕,，能夠解決現(xiàn)有的氣體監(jiān)測依靠化學方法而造成的周期長,，操作復雜等麻煩，使得室內空氣的實時監(jiān)測成為未來發(fā)展的一種趨勢,。
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