气体传感器

合集下载

气体传感器分类

气体传感器分类

气体传感器分类
1. 电化学气体传感器知道不?就像一个小侦探,专门检测各种气体呢!比如说在化工厂里,它能精准地察觉到有毒气体的存在,是不是超厉害!
2. 红外气体传感器呀,就如同拥有一双火眼金睛,能快速识别不同的气体。

想象一下,在煤矿中,它时刻警惕着瓦斯气体的出现,为人们的安全保驾护航呢!
3. 催化燃烧式气体传感器,那可是气体检测的得力干将啊!在石油化工行业,它就像一个忠诚的卫士,坚决不放过任何危险气体,厉害吧!
4. 半导体气体传感器呢,就像是一个敏感的小精灵!比如在智能家居中,它能及时感知到烟雾等异常情况,多神奇呀!
5. 热导式气体传感器,你可以把它看作是一个冷静的分析员!在科研实验中,它能精确分析各种混合气体的成分呢,牛不牛!
6. 光学式气体传感器,简直就是气体世界里的明星!在环境监测站,它发光发热,为我们提供准确的空气质量数据,多重要啊!
7. 固体电解质气体传感器,如同一位坚韧不拔的勇士!在高温高湿的环境下,依然坚守岗位,检测着关键气体,太厉害了!
8. 离子化气体传感器,就像是一把锐利的剑!在空气质量检测时,快速刺破气体的秘密,让我们清楚知道空气状况,真了不起!
9. 高分子气体传感器呀,仿佛是一个贴心的小助手!在食品包装行业,它默默守护,检测是否有气体泄漏影响食品质量,超棒的呢!
我觉得气体传感器的分类真的太丰富多样了,它们在不同的领域发挥着巨大的作用,为我们的生活和工作提供了重要的保障和便利!。

气体传感器工作原理

气体传感器工作原理

气体传感器工作原理气体传感器是一种常见的用于检测和测量环境中气体浓度的设备。

它是根据气体分子在其内部发生的化学反应进行工作的。

本文将介绍气体传感器的工作原理和一些常见的气体传感器类型。

一、工作原理气体传感器的工作原理主要基于化学反应。

当目标气体分子进入传感器内部,它们与传感器的工作电极表面或传感材料发生化学反应。

这个化学反应通常会引起电子转移或离子的生成,从而导致传感器输出信号的变化。

气体传感器通常由以下几个主要部件组成:1. 传感材料:传感材料是气体传感器的核心部件,它对目标气体有高度的选择性和敏感性。

常见的传感材料包括金属氧化物、半导体和电解质。

传感材料会与目标气体分子发生化学反应,并引起电子或离子的转移。

2. 工作电极:工作电极是传感器中的关键部件,它与传感材料接触并用于检测化学反应引起的电子转移。

工作电极通常由高导电性的材料制成,例如铂或金属氧化物。

3. 辅助电路:为了测量传感器输出信号的变化,需要使用辅助电路。

这些电路包括放大器、滤波器和模数转换器等,用于将传感器生成的电信号转换为数字信号,并进行处理和分析。

二、常见的气体传感器类型1. 氧气传感器:氧气传感器广泛应用于医疗、工业和环境监测等领域。

它们通常采用金属氧化物作为传感材料,当氧气分子进入传感器时,它们与传感材料表面发生化学反应,从而改变传感器输出的电信号。

2. 一氧化碳传感器:一氧化碳传感器主要用于检测室内和汽车尾气等环境中的一氧化碳浓度。

这些传感器通常采用金属氧化物或半导体作为传感材料,当一氧化碳分子进入传感器时,它们与传感材料发生化学反应,改变传感器电信号的特性。

3. 氨气传感器:氨气传感器广泛应用于农业和工业领域,用于测量氨气浓度。

它们通常采用电解质作为传感材料,当氨气分子进入传感器时,它们与电解质发生反应,改变传感器输出的电信号。

4. 硫化氢传感器:硫化氢传感器常用于工业环境中的气体检测,例如石油和天然气行业。

这些传感器通常采用金属氧化物作为传感材料,当硫化氢分子进入传感器时,它们与传感材料发生化学反应,导致传感器输出信号的变化。

气体传感器的分类

气体传感器的分类

气体传感器的分类气体传感器是一种用于检测和测量气体浓度和组成的设备。

根据其工作原理和应用领域的不同,可以将气体传感器分为几个主要分类。

1. 热导式传感器(Thermal Conductivity Sensors)热导式传感器是一种基于气体热导率的测量原理来检测气体浓度的传感器。

它包含两个热电阻,其中一个加热丝用于产生热量,另一个用于测量热量传导。

热导率与气体浓度成正比,因此通过测量热导率的变化可以得出气体浓度的信息。

热导式传感器广泛应用于气体分析仪、气体检测仪等领域。

2. 氧气传感器(Oxygen Sensors)氧气传感器是一种用于测量气体中氧气浓度的传感器。

它采用电化学原理,通过氧化还原反应来测量气体中氧气的浓度。

氧气传感器常用于医疗设备、环境监测、工业过程控制等领域,用于监测氧气浓度以确保安全和正常运行。

3. 气体浓度传感器(Gas Concentration Sensors)气体浓度传感器是一种用于测量气体浓度的传感器。

它可以测量各种气体的浓度,如二氧化碳、甲烷、一氧化碳等。

气体浓度传感器采用不同的技术,例如化学传感器、红外传感器、电化学传感器等。

这些传感器广泛应用于室内空气质量监测、工业安全、矿井监测等领域。

4. 气体压力传感器(Gas Pressure Sensors)气体压力传感器是一种用于测量气体压力的传感器。

它可以测量气体的绝对压力或相对压力。

气体压力传感器常用于工业自动化、气象观测、天然气输送等领域,用于监测和控制气体系统的压力。

5. 气体流量传感器(Gas Flow Sensors)气体流量传感器是一种用于测量气体流量的传感器。

它可以测量气体在管道或通道中的流动速度和体积。

气体流量传感器广泛应用于气体供应、燃气测量、气体流程控制等领域,用于监测和调节气体的流动。

气体传感器根据其工作原理和应用领域的不同可以分为热导式传感器、氧气传感器、气体浓度传感器、气体压力传感器和气体流量传感器。

气体传感器的工作原理

气体传感器的工作原理

气体传感器的工作原理
气体传感器是一种用于检测环境中气体浓度的装置。

它的工作原理基于气体分子与传感器之间的相互作用。

常见的气体传感器工作原理可以分为以下几种:
1. 电化学传感器:通过电化学反应来检测气体浓度。

传感器通常由电极、电解质和气体检测膜组成。

当气体分子与检测膜接触时,会发生氧化还原反应,产生电流或电压变化,进而测量气体浓度。

2. 半导体传感器:利用气体分子与半导体表面之间的相互作用来检测气体浓度。

传感器中的半导体材料被气体吸附后,会导致电阻变化,通过测量电阻变化来确定气体浓度。

3. 光学传感器:利用气体分子对特定波长的光的吸收特性来检测气体浓度。

传感器通过发射特定波长的光,并测量其经过气体后的吸收程度,从而得到气体浓度信息。

4. 热导传感器:通过测量气体传导热的能力来检测气体浓度。

传感器中的一个热源将热量传递到气体,气体的热导率与浓度相关,通过测量传感器的温度变化来确定气体浓度。

5. 比色传感器:根据气体对特定颜色光的吸收程度来检测气体浓度。

传感器通过发射特定颜色的光,并测量其经过气体后的光强度变化,来推断气体浓度。

值得注意的是,不同的气体传感器工作原理可能存在差异,具体的应用还需根据传感器类型和检测气体的特性进行选择。

气体传感器的参数

气体传感器的参数

气体传感器的参数气体传感器是一种用于检测和测量气体浓度和质量的设备。

它们在许多领域都有广泛的应用,包括环境监测、工业安全、医疗诊断等。

下面将介绍气体传感器的几个重要参数。

1. 检测范围(Detection Range)检测范围是指气体传感器可以检测的气体浓度的最小和最大值。

传感器的设计目标通常是在这个范围内实现最佳的灵敏度和准确性。

对于不同的气体传感器,其检测范围可能有所不同。

2. 灵敏度(Sensitivity)灵敏度是指传感器对气体浓度变化的响应能力。

灵敏度越高,传感器对气体浓度的变化就越敏感。

传感器的灵敏度通常以单位浓度变化引起的传感器输出信号变化量来衡量。

3. 响应时间(Response Time)响应时间是指传感器从检测到气体浓度变化到输出信号达到稳定状态所需的时间。

响应时间越短,传感器对气体浓度变化的响应就越快。

响应时间的快慢对于某些应用场景中的实时监测非常重要。

4. 重复性(Repeatability)重复性是指传感器在连续测量相同气体浓度时的输出信号的稳定程度。

重复性越好,传感器在相同条件下的测量结果越一致。

重复性是评估传感器性能稳定性的重要指标。

5. 线性度(Linearity)线性度是指传感器输出信号与气体浓度之间的关系是否呈线性。

线性度越好,传感器输出信号与气体浓度的关系越准确,测量结果越可靠。

6. 分辨率(Resolution)分辨率是指传感器能够分辨的最小浓度变化。

分辨率越高,传感器可以检测到更小范围内的浓度变化。

分辨率通常以单位浓度变化对应的传感器输出信号变化量来衡量。

7. 工作温度范围(Operating Temperature Range)工作温度范围是指传感器可以正常工作的温度范围。

传感器在高温或低温环境下可能会出现性能下降或失效的情况,因此工作温度范围对于传感器的应用场景选择非常重要。

8. 交叉干扰(Cross-Sensitivity)交叉干扰是指传感器对除目标气体之外的其他气体的响应。

几种气体传感器的介绍

几种气体传感器的介绍

常见类型与用途
声表面波气体传感器有多种类型,如金属氧化物半导体型 、高分子材料型等。其中,金属氧化物半导体型传感器应 用最为广泛,主要用于检测可燃性气体、有毒有害气体等 。
声表面波气体传感器具有灵敏度高、响应速度快、稳定性 好等优点,因此在工业自动化、环境监测、安全防护等领 域得到广泛应用。
优点与局限性
热线型传感器利用加热的金属丝检测气体热导率的变化;薄膜型传感器则使用薄膜 材料作为热敏元件;干涉型传感器利用光干涉原理测量温度变化。
热导率气体传感器广泛应用于工业过程控制、环境监测、安全检测等领域,用于检 测各种有毒有害气体、可燃气体以及氧气等。
优点与局限性
热导率气体传感器具有结构简单、稳定性好、寿命长等优点,同时对某些特定气体的检测具有较高的 灵敏度和选择性。
局限性
光学气体传感器容易受到光学元件污染、光源老化等因素的影响,需要定期维护 和校准。此外,光学气体传感器的成本较高,限制了其在某些领域的应用。
04
金属氧化物半导体气体传感器
工作原理
金属氧化物半导体气体传感器利用金 属氧化物作为敏感材料,通过气体与 敏感材料发生反应,导致材料电阻发 生变化,从而检测气体浓度。
化来检测气体的浓度。
传感器通常包含光源、光检测器 和光学元件,通过测量气体对光 的吸收或散射程度,可以确定气
体的浓度。
不同的气体对光的吸收或散射程 度不同,因此传感器具有选择性 ,能够针对特定气体进行检测。
常见类型与用途
红外线气体传感器
利用红外线对不同气体的吸收特性,常用于检测 二氧化碳、甲烷等气体。
当待测气体吸附在敏感材料表面时, 敏感材料的电子结构和电阻率发生变 化,导致电阻值变化,通过测量电阻 值的变化即可推算出气体的浓度。

气体传感器原理

气体传感器原理

气体传感器原理气体传感器是一种用于检测和测量环境中气体浓度的设备。

它广泛应用于工业生产、环境监测、生命科学等领域。

本文将介绍气体传感器的工作原理以及常见的气体传感技术。

一、气体传感器工作原理气体传感器的基本工作原理是通过感知环境中气体浓度的变化,并将其转化为电信号进行测量和分析。

1. 变化感知气体传感器通常使用特定的材料或化学物质,这些材料与目标气体发生化学反应或吸附。

当目标气体浓度发生变化时,传感器材料的性质也会发生变化。

例如,对于氧气传感器,它使用了氧离子导体,当氧气浓度增加时,氧离子浓度也会增加,导致电阻值发生变化。

2. 信号转化气体传感器将感知到的变化信号转化为电信号。

根据不同的传感技术,信号转化的方式也各不相同。

常见的信号转化方式包括电容变化、电阻变化、电荷转移和化学反应等。

3. 信号测量转化后的电信号可以由电路进行测量和分析。

通过将电阻、电容等物理量与气体浓度相关联,可以得到准确的浓度测量结果。

通常,在气体传感器中还会加入温度和湿度的补偿电路,以确保测量结果的准确性。

二、常见的气体传感技术1. 热导型传感器热导型传感器利用气体导热性的差异来测量气体浓度。

它包含一个加热元件和几个温度传感器。

当气体进入传感器时,不同气体的导热性会导致温度传感器的输出信号发生变化,通过测量温度差异可以确定气体浓度。

2. 电化学传感器电化学传感器基于气体与电极表面发生化学反应的原理。

它通常包含一个工作电极、一个参比电极和一个计数电极。

当特定气体与工作电极发生反应时,会产生电流或电压变化,通过测量这些变化可以确定气体浓度。

3. 光学传感器光学传感器利用特定波长的光与气体发生吸收或散射的原理来测量气体浓度。

传感器通过发射特定波长的光源并测量光的强度变化,通过比较原始光信号和经过气体吸收或散射后的光信号,可以得出气体浓度的结果。

4. 表面声波传感器表面声波传感器利用声波在材料表面的传播速度和衰减程度与气体浓度的关系来测量气体浓度。

气体传感器检测原理

气体传感器检测原理

气体传感器检测原理
气体传感器的检测原理是通过特定的物理或化学方法来检测环境中某种气体的浓度。

以下是几种常见的气体传感器检测原理。

1. 电化学传感器:基于气体与电极表面间的化学反应,测量气体浓度时,气体会与电极表面发生反应,产生电流变化,进而测量气体浓度。

2. 热导传感器:利用气体的热传导性质来测量气体浓度。

当气体通过传感器时,气体会带走部分传感器的热量,从而改变传感器的温度,通过检测温度变化来测量气体浓度。

3. 光学传感器:使用吸收或散射等光学特性来检测气体浓度。

常见的光学传感器包括红外传感器和紫外传感器,它们利用特定波长范围的光与目标气体发生相互作用,通过测量光的强度变化来判断气体浓度。

4. 半导体传感器:基于气体与半导体材料之间的相互作用来检测气体浓度。

当目标气体与半导体材料接触时,会改变半导体的电导率,进而测量气体浓度。

5. 电化学传感器:使用特定电极和电解质的化学反应来测量气体浓度。

当目标气体与电解质接触时,会产生化学反应,生成电流变化,通过测量电流变化来判断气体浓度。

这些气体传感器检测原理各有优劣,可以根据实际需求选择适合的传感器类型进行气体浓度检测。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

上海大学2010 ~2011 学年春季学期研究生课程论文课程名称:气体传感器课程编号:011103925论文题目:基于半导体金属氧化物的挥发性有机化合物(VOCs)气体传感器的研究进展作者姓名: 潘兰英学号: 10720170 成绩:论文评语:任课教师签名:批阅日期:注:后接课程论文的正文,格式参照公开发表论文的样式。

基于半导体金属氧化物的挥发性有机化合物(VOCs)气体传感器的研究进展潘兰英(上海大学理学院化学系200444)摘要:近年来,由挥发性有机物所带来的空气污染问题日趋严重。

因此利用气体传感器对VOCs进行早期检测是很有必要的。

而在众多气体传感器中,基于半导体金属氧化物传感器是最有前途的一种。

本文综述了各种半导体金属氧化物对VOCs的检测,并对其发展进行了展望。

关键词:挥发性有机化合物半导体金属氧化物气体传感器The Research Progress of Volatile Organic Compounds Gas Sensing Based on Semiconducting Metal OxideAbstract: Air pollution by VOCs has drawn considerable attention in recent years. Therefore, the development of gas sensors for early detection of VOCs is necessary. Among the gas sensors, the semiconducting metal oxide-based gas sensor is the most promising way. This review focuses mainly on the various semiconducting metal oxide-based gas sensors for detection of VOCs, and discusses its development.Key words: volatile organic compounds semiconductor metal oxide gas sensors 1.介绍1.1 选题背景及意义大气中的污染物达到一定浓度就会对人、动物、植物造成危害。

而当今无论是在石油化工、涂料、药物合成、橡胶等生产过程,还是印刷、烤漆、电子元器件的脱脂、胶片织物涂层等工艺中,都会释放出苯、甲苯、二甲苯、醋酸乙脂、丙酮、甲醇、甲醛等含挥发性有机化合物(VOCs)(Volatile Organic Compounds)废气。

这些有害气体多数易燃易爆,其大量排放不但对局部区域生态环境而且对地球环境产生了严重的影响,是引起大气光化学烟雾、温室效应和臭氧层破坏的原因之一。

[1]同时,挥发性有机废气又是危害人体健康的污染物质,常常伴随着异味、恶臭散发在空气中,对人的眼、鼻、呼吸道有刺激作用,对心、肺、肝等内脏及神经系统产生有害影响,甚至造成急性和慢性中毒,可致癌、致突变。

比如吸入少量的苯就会引起嗜睡,头晕,心率加快,头痛,震颤,精神错乱,甚至失去知觉。

[2]半导体气体传感器主要以氧化物半导体为基本材料,使气体吸附于该半导体表面,利用由此而产生的电导率变化量检测气体的成分和浓度。

半导体气体传感器具有灵敏度高,响应速度快,寿命长(通常为10d),成本低廉,制造简单,对湿度敏感度低等特点。

半导体金属氧化物材料技术己趋于成熟化,检测的气体范围非常广,可以对爆炸性气体、可燃性气体、有毒气体、工业气体、环境气体等进行检测。

所以,本文讨论了基于半导体金属氧化物传感器对VOCs的检测。

1.2 VOCs的简介VOCs来源:挥发性有机化合物简称VOCs,是指在常温下饱和蒸气压大于70Pa常压下沸点在260℃以内的有机化合物[3]。

从环境监测角度来讲,指以氢焰离子检测器测出的非甲烷烃类检出物的总称,包括烃类、氧烃类、含卤烃类、氮烃及硫烃类化合物,VOCs的种类很多,如脂肪烃、芳香烃、卤代烃、醇、醛、酮、醚、酯等都属于VOCs的范畴[4]。

挥发性有机化合物主要来自石油化工、涂料、医药、烤漆、电子元器件的脱脂、印刷、人造革、衣物干洗、胶片织物涂层、粘胶剂、农药、橡胶等行业。

在有机溶剂使用过程中也会产生VOCs废气。

在油类燃烧过程中,未燃尽的烃类以及燃烧后的产物均可进入大气,因此作为现代交通工具的汽车、飞机、轮船等也都是VOCs产生的重要污染源。

VOCs的危害:VOCs对环境、动植物生长及人体健康造成很大危害,其影响主要有:(1)大多数VOCs有异味,能使人体产生病变,甚至致癌;(2)在光线照射下,许多VOCs容易与一些氧化剂发生光化学反应,生成光化学烟雾,其中过氧化物和臭氧(地表臭氧)为典型的致癌致突变物质;(3)某些卤代烃可能导致臭氧层的破坏,如氯氟碳化物和氯氟烃;(4)很多VOCs属于易燃、易爆类化合物,给企业生产造成较大隐患[5]。

2. 基于半导体金属氧化物传感器对VOCs的检测近几年来,由于人们对环境要求的提升。

尤其在人们发现VOCs对人体健康有巨大影响之后。

人们发现当居室中的VOC达到一定浓度时,短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等,严重时会出现抽搐、昏迷,并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统,造成记忆力减退等严重后果。

因此,人们对室内环境要求的越来越高。

这就为VOCs检测的发展提供了一个很好的平台。

另外,自上世纪60年代以来,金属氧化物半导体气体传感器就以较高的灵敏度、响应迅速等优点占据气体传感器的半壁江山。

最初的气体传感器主要采用SnO2、ZnO为气敏材料,近些年又研究开发了一些新型材料,如WO3、In2O3、TiO2 Co3O4等。

所以,结合了人们特定的需要,最近有许多科学家们一直致力于研究利用半导体材料来检测环境中的VOCs。

2.1 基于n型半导体金属氧化物传感器对VOCs的检测ZnO的制备较简单,化学稳定性较高,因此一直被广泛地关注。

N.H. Al-Hardan 等人[6]利用ZnO薄膜对丙酮、异丙醇和乙醇等VOCs进行检测(如图1)。

他们的研究表明ZnO薄膜在400O C下,对15-1000ppm的丙酮有较高的灵敏度、较好的稳定性以及良好的重复性(如图2)。

另外,TiO2也是一种重要的n型半导体金属氧化物材料。

它具有较好的光电活性、成本低和良好的物理化学稳定性等优点。

因为TiO2的化学稳定性好,可以在高温下进行工作,所以基于TiO2的传感器的研究也成为了热点。

通过研究,科学家已经成功合成了TiO2纳米颗粒、TiO2纳米片、TiO2纳米管和纳米线。

比如,Min-Hyun Seo等人[7]研究TiO2纳米管对VOCs的检测。

他们的研究表明管的长度、孔径的分布以及颗粒的大小都会影响对VOCs的检测。

图1 ZnO薄膜对三种VOC的响应图2 ZnO薄膜对15-1000ppm的丙酮的响应但是经研究发现纯的SnO2、TiO2、ZnO和WO3对VOCs的检测的灵敏度不高,工作温度却很高。

因此,最近科学家通过一系列的方法来提高灵敏度和降低工作温度。

比如:掺杂、控制形貌和减小材料尺寸等。

近些年,有些科学家一直致力于对ZnO的改性,以便提高对VOCs的气敏性能。

比如,K.I Arshak等人[8]研究了Fe2O3/ZnO的敏感材料,并讨论了聚合物粘结剂对传感器性能的影响。

SnO2、TiO2、ZnO和WO3等材料中,研究最广泛的是SnO2和ZnO。

但是众多科学家研究发现对SnO2和WO3进行形貌控制、掺杂等手段能显著提高其对VOCs 的气敏性能,下面我着重介绍这两种的材料经过形貌控制和掺杂等手段后在VOCs传感器上的气敏性能的提高。

SnO2是一种极具潜力气体传感器材料,它有高的灵敏度、好的稳定性以及低成本的优点。

它的传感机制是目标气体分子扩散到传感层并通过它们的孔洞和它们的吸附氧发生反应。

氧的除去导致了传感器电阻的减小,因为吸附氧引起了SnO2表面的电子消耗。

我们利用这种电阻变化来作为传感信号,制成传感器。

控制SnO2传感器的关键因素有结晶颗粒大小、微结构、表面修饰(贵金属负载)。

下面我先介绍下结晶颗粒的大小-----减小SnO2的结晶尺寸是提高灵敏度的有效方法。

KIDA TETSUYA等人[9]了解了当SnO2结晶颗粒尺寸减小到小于6nm(两倍的耗尽层厚度),传感器响应急剧增加之后,通过在二苄基醚中加热锡的乙酰丙酮化物到280℃得到大约3.5nm的单分散SnO2纳米晶。

之后,他们将SnO2纳米晶用嘧啶进行表面处理后致使SnO2纳米晶在极性有机溶剂中可溶,这就提供了稳定的THF悬浮液,可以用来制备敏感膜。

研究发现SnO2纳米晶有高的热稳定性,在600℃下依然不会出现颗粒生长。

敏感膜由堆积的纳米晶构成,对VOCs显示了良好的响应(5-200ppm),工作温度为350℃(如图3)。

图3 在350℃下,传感器对VOCs的响应近几年,多孔和中空的结构的材料研究很热,尤其是在气体传感器领域。

这是由于多孔和中空的结构有较大的有效表面积和孔隙率,这就保证了这种结构的材料有很好的气敏性能。

最近,Zhipeng Li等人[10]在不需要模板的情况下用溶剂热法合成了SnO2多孔纳米球。

经过试验这种纳米球是由小于10nm的纳米晶体组成的直径为90-150nm的多孔纳米结构。

这种多孔纳米结构对乙醇,丙酮,氯苯酚,甲苯,乙腈,氯仿、2-氯乙醇和甲醛等多种VOC都有较高的响应(如图4)。

图4 多孔SnO2对多种1ppmVOC的响应MASAHIRO KADOSAKI等人[11]研究发现其中WO3和SnO2是很有潜力的气体敏感材料。

掺杂贵金属发现InO2和ZnO没有WO3和SnO2的传感性能优越。

因此,这个课题组研究了SnO2掺杂贵金属后对VOCs的检测。

研究发现SnO2掺杂0.5wt%Pd对卤代烃类气体有很好的响应,SnO2掺杂0.7wt%Pt对脂肪族烃类气体的气敏性能很优越。

而当同时掺杂0.5wt%Pt和0.5wt%Pd的SnO2对许多种类的VOC有很高的响应(如图5)。

图5 掺杂贵金属的种类和量对检测VOCs的影响Yuichi SAKAI等人[12]通过研究也发现SnO2是检测VOCs的理想氧化物材料。

贵金属的加入可以改善对气体的响应。

他们受Pd、Au、Pt的加入可以分别显著改善传感器对脂肪烃,卤化烃和芳香烃的响应[13],并考虑到湿度的增加一般会使氧化物气体传感器的响应降低,因此他们研究了通过贵金属的加入来提高对VOCs的响应和对湿度稳定的气体传感器(如图6)。

由图6我们可以看出掺杂Pt-Pd-Au的SnO2的敏感材料对VOCs的响应较高而对湿度相对稳定。

相关文档
最新文档