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半固态和全固态控制电位电解型SO_2气体传感器的研究

邵晶  
【摘要】: 电化学气体传感器由于具有检测气体种类多,浓度范围宽,体积小,价格低,测 量精度高,可用于现场直接检测等优点,在环境监测与安全生产等领域中得到广泛 应用。但这类传感器也存在着一定的问题,即使用寿命较短。为了解决这个问题, 同时也为适应一些特殊行业对气体传感器体积的要求,人们将研究重点集中到固体 电解质上,希望能延长传感器的使用寿命并实现其微型化。目前,利用固体高聚物 电解质(SPE)研制电化学传感器已成为电化学气体传感器研究的国际热点。 本论文利用离子交换膜(SPE)研制了半固态控制电位电解型SO_2气体传感器, 对催化剂及膜处理工艺问题进行了一系列探索与改进,使该传感器的性能(如响应 灵敏度,信号稳定性和使用寿命等)比传统的全液态控制电位电解型SO_2气体传感 器有较大的改善,并进一步探索了全固态控制电位电解型SO_2气体传感器的可行性, 得到以下结果: 1.对传感器的电极工艺及膜处理方法等问题进行研究,得到了性能稳定,灵 敏度高的工作电极。 2.利用Nafion膜研制了半固态控制电位电解型SO_2气体传感器,其结构性能 较全液态的SO_2气体传感器有较大提高。其使用寿命和信号稳定性有较大改善。 3.利用Nafion膜研制了全固态控制电位电解型SO_2气体传感器,其性能比半 固态的SO_2气体传感器有更大的提高。并为电化学传感器向全固态,小型化,长寿 命的方向发展提供了有益的探索。 4.寻找到新的膜即磷酸型质子膜,并利用磷酸型质子膜研制了全固态控制电 位电解型SO_2气体传感器,为全固态SO_2气体传感器的实用化提供了有益的探索。


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