化学传感器
化学传感器的设计与应用

化学传感器的设计与应用化学传感器是一种能够通过化学反应与目标物质发生作用,并将其转化为可测量信号的装置。
随着科技的进步和需求的增长,化学传感器在许多领域中得到广泛应用,如环境监测、生物医学、食品安全等。
本文将探讨化学传感器的设计原理和应用案例。
1. 化学传感器的设计原理化学传感器的设计原理基于目标物质与传感器之间的相互作用。
常见的相互作用包括化学反应、吸附、溶解、电荷转移等。
根据不同的相互作用方式,可以设计出不同类型的化学传感器,如光学传感器、电化学传感器、生物传感器等。
下面以光学传感器为例介绍其设计原理。
光学传感器利用目标物质与光的相互作用,通过测量光的吸收、散射、发射等属性来检测目标物质的存在与浓度。
其设计原理包括以下几个方面:1.1 光源:选择适当的光源,如白光发射二极管(LED)、激光等,根据目标物质的特性选择波长。
1.2 发射与接收光路设计:通过适当的光学元件,将光源发射的光束引导到目标物质上,并将反射、散射的光束引导到光电探测器上进行检测。
1.3 光检测与信号处理:利用光电探测器将光信号转化为电信号,并通过信号处理电路进行放大、滤波等处理。
1.4 响应机理与量化分析:根据目标物质与光的相互作用方式,建立响应机理模型,通过测量光信号的变化来定量分析目标物质的浓度。
2. 化学传感器的应用案例化学传感器在许多领域中展现出了广泛的应用前景。
下面将介绍几个典型的应用案例。
2.1 环境监测化学传感器在环境监测领域中起到了重要的作用。
例如,气体传感器用于检测空气中的污染物浓度,如二氧化硫、臭氧等;水质传感器用于监测水中的溶解氧、重金属离子等有害物质的浓度。
这些传感器能够及时准确地检测环境中的污染物,用于预警和监控,以保护环境和人民的健康。
2.2 生物医学化学传感器在生物医学领域中有着广泛的应用。
例如,血糖传感器用于监测糖尿病患者的血糖水平,可以帮助患者及时调整饮食和胰岛素的使用;药物检测传感器用于检测药物在体内的浓度,为合理用药提供依据。
化学传感器的工作原理

化学传感器的工作原理化学传感器是一种能够检测和测量化学物质浓度的设备。
它们被广泛应用于环境监测、医学检测、食品安全等领域。
化学传感器的工作原理可以分为以下几个方面:信号传递、物质分析和响应。
一、信号传递化学传感器首先需要捕获待测物质并将其转化为可检测的信号。
通常,传感器通过感受器件来实现这一步骤。
感受器件是一种具有选择性的化学材料,可以与特定的待测物发生反应。
感受器件的选择性是通过其分子结构来确定的。
常见的感受器件包括光敏染料、金属有机框架和生物分子等。
这些感受器件与待测物质相互作用后,会发生一系列的物理或化学变化,如吸收光谱的变化、电导率的变化等。
二、物质分析化学传感器在信号传递后,需要对信号进行分析和解读。
这一过程通常由传感器内部的电子设备来完成。
信号分析的方法包括光谱分析、电位分析、电流测量等。
不同类型的传感器采用不同的分析方法,以适应不同的测量需求。
例如,红外吸收光谱可以用于气体成分的检测,电位测量可以用于离子浓度的测量。
在物质分析过程中,传感器的设计和算法起着关键的作用,它们可以对原始信号进行滤波、放大和处理,以提高测量的准确性和可靠性。
三、响应当传感器获得并分析完信号后,需要将测量结果以一种易于理解的方式进行输出。
传感器的响应方式包括数字显示、报警信号和数据传输等。
例如,在一个智能化的环境监测系统中,传感器可以将测量结果通过无线网络传输到中央处理器,然后在显示屏上以图表或数字的形式展示出来。
传感器的响应方式可以根据实际需求进行定制,以满足用户的各种信息呈现和处理需求。
总结起来,化学传感器的工作原理涉及信号传递、物质分析和响应三个方面。
感受器件的选择性和反应能力是传感器主要的工作基础,而信号分析和响应方式是实现测量和输出的关键环节。
随着科技发展的不断推进,化学传感器将在更广泛的领域得到应用,并为人们的生活带来更多便利和保障。
化学传感器原理与应用

化学传感器原理与应用化学传感器是一种能够检测、识别和测量特定化学物质的装置。
它们基于化学反应原理,将目标物质与特定试剂反应,并通过测量反应过程中产生的信号来间接或直接检测目标物质的存在和浓度。
化学传感器的工作原理可以分为吸附型传感器、电化学传感器、光学传感器和生物传感器等多种类型。
这些传感器在不同的应用场景中发挥着重要作用。
吸附型传感器利用目标物质与传感材料表面的物质吸附作用,实现目标物质的检测。
以气体传感器为例,当目标气体与传感材料接触时,会在传感材料表面吸附形成物理或化学吸附层,由此改变传感材料的导电性、阻抗等性质,通过测量这些性质的变化来检测目标气体的存在和浓度。
电化学传感器利用目标物质在电极表面发生的氧化还原反应,通过测量电流、电势等电化学参数的变化来检测目标物质。
典型的电化学传感器包括pH传感器、离子选择性电极和生物传感器中的酶电极等。
光学传感器利用目标物质与特定光源之间的相互作用来检测目标物质。
常见的光学传感器包括吸收光谱传感器、荧光传感器和表面增强拉曼散射传感器等。
通过测量光源经过或与目标物质交互后的光的强度、波长等参数的变化,可以实现目标物质的检测和定量分析。
生物传感器是一类基于生物体或生物分子与目标物质相互作用的传感器。
例如,酶传感器通过测量酶与底物反应产生的电流、光信号等来检测目标物质,抗体传感器则利用抗体与特定抗原结合来实现目标物质的检测。
化学传感器在环境监测、食品安全、医学诊断和工业过程控制等领域具有广泛的应用。
例如,气体传感器可用于监测空气中的有害气体浓度,水质传感器可用于检测水中的污染物浓度,生物传感器可应用于临床诊断和药物筛选等。
总之,化学传感器利用化学反应原理和各种检测方法,能够快速、准确地检测目标物质的存在和浓度,具有重要的科研和实际应用价值。
化学传感器与生物传感器

化学传感器与生物传感器化学传感器和生物传感器是近年来快速发展的一类传感技术,它们在各个领域中发挥着重要的作用。
本文将分别介绍化学传感器和生物传感器的原理、应用以及未来的发展前景。
一、化学传感器化学传感器是一种能够实时检测化学物质浓度或质量的装置。
它主要由传感体、转换元件和信号处理部分组成。
传感体通常是一种化学材料,能够与所检测的化学物质发生特异性反应,并产生信号。
转换元件将传感体所产生的信号转化为可测量的电信号或光信号。
信号处理部分用于对信号进行放大、滤波、解调等处理,最终得到所需的测量结果。
化学传感器在生活中有着广泛的应用。
例如,气体传感器可以用于检测环境中的有害气体浓度,如甲醛、二氧化碳等。
水质传感器可以监测水中的各种离子浓度,有助于保护水资源和保证饮用水质量。
医疗传感器则可以用于监测血液中的生化指标,帮助医生进行疾病的诊断和治疗。
未来,化学传感器还有很大的发展空间。
随着纳米技术的进步,人们可以设计出更加灵敏、选择性更好的传感体,提高传感器的检测灵敏度和准确性。
此外,化学传感器与人工智能技术的结合也将带来更多的应用前景,例如智能家居领域中的空气质量监测和智能健康设备中的生化指标检测等。
二、生物传感器生物传感器利用生物材料(如酶、抗体、核酸等)作为传感体,通过其与待测物质发生生物识别反应来实现对待测物质的检测。
生物传感器具有高选择性和高灵敏度的特点,广泛应用于环境监测、医学诊断等领域。
常见的生物传感器包括酶传感器、免疫传感器和DNA传感器。
酶传感器通过酶与底物的反应来测量底物的浓度,常见的应用有血糖仪和酶标仪。
免疫传感器基于抗体与抗原的特异性结合反应,可以用于检测细菌、病毒等微生物的存在。
DNA传感器则利用互补碱基配对原理,可以用于检测基因突变、病毒DNA等。
生物传感器在医学领域中有着重要的应用。
例如,血糖传感器可以帮助糖尿病患者进行血糖监测,指导他们的胰岛素使用。
基因传感器可以对遗传病进行早期诊断,帮助患者及时接受治疗。
化学传感器的原理与应用

化学传感器的原理与应用化学传感器是一种能够通过化学反应来检测特定化学物质浓度或性质的装置。
它们在许多领域中都有广泛的应用,如环境监测、食品安全、医学诊断等。
本文将介绍化学传感器的原理以及其在不同领域中的应用。
一、化学传感器的原理化学传感器的工作原理通常基于化学反应与信号转换之间的相互作用。
它们通常由两个主要部分组成:识别元件和转换元件。
1. 识别元件识别元件是化学传感器中最重要的部分之一,它能够与目标化学物质发生特异性的相互作用,并产生响应。
常见的识别元件包括化学反应物、光敏物质、生物分子等。
例如,针对氧气浓度的传感器可以使用氧敏感材料作为识别元件,当氧气与该材料发生反应时,其电导率或颜色会发生变化。
2. 转换元件转换元件将识别元件与输出信号之间进行转换。
常见的转换元件包括电极、光学器件、质谱仪等。
电极传感器是最常见的一种,它通过电位差或电流的变化来转换化学反应产生的信号。
而光学传感器则利用光的吸收、发射或散射等特性来转换信号。
二、化学传感器的应用1. 环境监测化学传感器在环境监测中起着重要的作用。
例如,空气质量传感器可以检测大气中有害气体的浓度,如二氧化硫、一氧化碳等。
水质传感器可以监测水中的pH值、溶解氧等重要指标,用于水源污染的监测与预警。
2. 食品安全食品安全是人们关注的热点问题之一,而化学传感器在食品安全中的应用也越来越广泛。
食品中的添加剂、农药残留、重金属等有害物质可以通过化学传感器进行快速检测。
此外,食品传感器还可以检测食品的新鲜度和质量,确保食品的安全与可靠。
3. 医学诊断化学传感器在医学诊断中有着极大的潜力。
例如,生化传感器可以检测人体内的生化指标,如血糖、尿酸等,用于糖尿病患者的监测与治疗。
免疫传感器可以检测特定抗原或抗体的存在,用于临床诊断与治疗。
4. 工业控制化学传感器在工业控制中被广泛应用,以监测各种化学物质的浓度和性质。
例如,在化工过程中,化学传感器可以用于控制反应物的添加量,保证生产的安全与稳定。
化学传感器的原理与应用

化学传感器的原理与应用化学传感器是一种能够将化学信息转变为可观测信号的装置,具有在化学分析、环境监测、生命科学和医学诊断等领域中广泛应用的潜力。
本文将探讨化学传感器的原理和应用,帮助读者更好地了解和运用这一技术。
一、化学传感器的原理1. 敏感元件化学传感器的核心部分是敏感元件,它能够与目标化学物质发生特异性的相互作用。
敏感元件通常由材料构成,如聚合物、金属氧化物或生物分子等。
这些材料可通过吸附、化学反应或生物识别等方式与目标化学物质发生相应的变化。
2. 信号转换化学传感器将敏感元件与信号转换器进行接触,将化学变化转变为可测量的信号。
信号转换器可以是电化学传感器、光学传感器或质量传感器等。
通过信号转换器,化学传感器能够将目标化学物质的特征转化为电流、光强度或质量变化等可测量的信号输出。
3. 信号处理与分析信号输出被传至信号处理器中,以便进一步提取和分析有关样品的信息。
信号处理器可以是微处理器、计算机或专用的信号分析仪器。
通过对信号的处理和分析,可以获得目标化学物质的浓度、性质或其他重要参数的定量或定性信息。
二、化学传感器的应用1. 化学分析化学传感器在化学分析领域中具有广泛应用。
通过检测样品中的目标化学物质,化学传感器能够实现样品分析、质量控制和过程监测等。
例如,pH传感器用于测定溶液的酸碱度,气体传感器用于检测空气中的气体浓度。
2. 环境监测化学传感器在环境监测中起着重要作用。
它们能够检测空气中的有害气体、水体中的污染物以及土壤中的重金属等。
通过实时监测和快速响应,化学传感器可以提供及时的环境信息,帮助采取有效的环境保护和治理措施。
3. 生命科学化学传感器在生命科学领域中有着广泛的应用前景。
例如,生物传感器可用于检测生物标志物,如血糖、蛋白质和DNA等。
这些传感器能够提供准确和快速的生物分子分析结果,有助于疾病的早期诊断和治疗。
4. 医学诊断化学传感器在医学诊断中具有巨大潜力。
它们可以被用于检测血液中的药物、代谢产物和生化指标等。
化学传感器原理与应用

化学传感器原理与应用化学传感器是一种能够通过感知环境中化学物质的存在或浓度变化来产生响应的装置或系统。
它们在各个领域中都有广泛的应用,例如环境监测、医疗诊断、食品安全等。
本文将介绍化学传感器的原理及其在不同领域中的应用。
一、化学传感器的原理化学传感器的工作原理主要基于化学反应和信号转换。
首先,化学传感器使用选择性的化学反应将目标物与传感器材料相互作用。
这种化学反应可以导致电子结构、光学性能、电学性能或机械性能的变化。
随后,传感器转换这些变化为可测量的信号。
例如,气体传感器是一种常见的化学传感器。
它们通常使用氧化物或半导体材料作为传感层,当目标气体与传感层发生反应时,导致电阻、电容或电导率的变化。
这种变化可以通过电路进行测量和分析,从而得出目标气体的浓度或存在与否。
二、化学传感器的应用1.环境监测化学传感器在环境监测中发挥着重要作用。
例如,空气质量监测中的气体传感器可以检测二氧化硫、氮氧化物、氨气等有害气体的浓度,帮助评估空气质量和制定环境保护政策。
水质监测中的化学传感器可以检测重金属离子、有机物污染物等,保护水源安全。
2.医疗诊断化学传感器在医疗诊断中起着至关重要的作用。
例如,血糖传感器可以通过检测血液中的葡萄糖浓度,帮助糖尿病患者监控血糖水平并做出相应的调整。
生物传感器可以检测生物标志物的存在和浓度变化,用于疾病的早期诊断和治疗。
3.食品安全化学传感器在食品安全领域也有重要应用。
它们可以检测食品中的有害物质或食品质量指标,帮助监测食品生产过程中的污染和质量问题。
例如,残留农药传感器可以检测农产品中的农药残留,保障食品安全。
4.工业生产化学传感器在工业生产中起到关键的监测和控制作用。
例如,气体传感器可以检测工业生产过程中的有害气体浓度,保障生产环境和工人安全。
pH传感器可以测量溶液的酸碱性,用于控制化工反应的过程和质量。
5.能源领域化学传感器在能源领域中也有广泛应用。
例如,燃气传感器可以检测燃气中的气体浓度,保障燃气的安全使用。
化学传感器的功能

化学传感器的功能1. 嘿,各位化学小达人们!今天咱们来聊聊这个听起来高大上的玩意儿——化学传感器。
别被这个名字吓到啦,其实它就是我们身边的小侦探,时刻嗅探着周围的化学变化呢!2. 小明挠挠头问道:"化学传感器?听起来好像很厉害的样子!"没错,小明!它可是化学界的超级英雄呢!想象一下,它就像是蜘蛛侠的蜘蛛感应,能够感知周围环境中的各种化学物质。
3. 那么,这个化学小侦探到底有什么功能呢?简单来说,它就是把化学信息转换成我们能看懂的信号。
小红插嘴道:"就像把化学语言翻译成人话?"聪明!就是这个意思!4. 化学传感器的第一个功能就是检测。
它能像一只灵敏的小狗鼻子,嗅出空气中的各种气体。
比如,它能检测出空气中的一氧化碳含量,保护我们不被这个无色无味的"隐形杀手"偷袭。
5. 小华兴奋地说:"那是不是可以用来测甲醛?"没错!现在很多家庭都会用甲醛检测仪,里面就有化学传感器在发挥作用。
它能告诉我们家里的甲醛含量是否超标,帮助我们远离"甲醛怪兽"的侵害。
6. 化学传感器的第二个功能是测量。
它不仅能告诉我们有什么,还能告诉我们有多少。
就像是一个超级精确的电子秤,能weighing出溶液中溶质的含量。
小明问:"那是不是可以用来测pH值?"聪明!pH试纸就是一种简单的化学传感器。
7. 想象一下,你是一条生活在鱼缸里的小鱼。
突然有一天,你感觉水变酸了,可你又说不出来。
这时候,化学传感器就派上用场了!它能准确测量水的pH值,告诉主人是不是该调节水质了。
8. 化学传感器的第三个功能是监测。
它就像是一个尽职尽责的保安,24小时不间断地监视着环境的变化。
小红问:"那是不是可以用来监测污染?"没错!很多环保部门都会用化学传感器来监测空气和水质的污染情况。
9. 比如说,在一条河流中,我们可以放置多个化学传感器。
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第11章化学传感器 气敏传感器的主要参数及特性
灵敏度:对气体的敏感程度 响应时间 :对被测气体浓度的响应速度 选择性:指在多种气体共存的条件下,气敏元件区分气体种类的能力 稳定性:当被测气体浓度不变时,若其他条件发生改变,在规定的时 间内气敏元件输出特性保持不变的能力 温度特性:气敏元件灵敏度随温度变化而变化的特性 湿度特性:气敏元件灵敏度随环境湿度变化而变化的特性 电源电压特性:指气敏元件灵敏度随电源电压变化而变化的特性 时效性与互换性:反映元件气敏特性稳定程度的时间,就是时效性; 同一型号元件之间气敏特性的一致性,反映了其互换性
组成: 接受器,具有分子或离子识别功能的化学敏感层。 作用:吸附、离子交换、选择等 物理形态:各种工艺制作的膜结构。 换能器,将敏感层的化学或物理变化转变成电或光信号。 结构形式多种多样。 接受器---------关键部件。 也有的化学传感器不能明显地分为上述组成成分。 如分光光度计等。
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第11章化学传感器
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第11章化学传感器
二、气敏传感器
气敏传感器的定义: 是能够感知环境中某种气体及其浓度的一种 敏感器件,它将气体种类及其浓度有关的信 息转换成电信号,根据这些电信号的强弱便 可获得与待测气体在环境中存在情况有关的 信息。
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第11章化学传感器 气敏传感器的性能要求:
对被测气体具有较高的灵敏度 对被测气体以外的共存气体或物质不敏感 性能稳定,重复性好 动态特性好,对检测信号响应迅速 使用寿命长 制造成本低,使用与维护方便等
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第11章化学传感器
参比电极 | 待测溶液| 敏感膜 | 内部溶液 | 内部电极 Er E j Em Ea Em Er
E E E Ea Em Ej E r r m
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第11章化学传感器 参比电极
参比电极(reference electrode)
在恒温恒压条件下,电极电位不随溶液中被测离子活度 变化而变化,具基本恒定值的电极。
0 Eox / red Eox / red
RT aox ln nF ared
0 Eox 1mol / l; 25C ) / red 标准电极电位(
R —气体常数;T —绝对温度(273+C);F—法拉第常数, 96485(C/mol) n —电子转移数;aox —氧化态离子的活度;ared —还原态离子的活度(ared =1)。
基本原理
是利用气体在半导体表面的氧化还原反应导致敏感元件阻值变 化而制成的。
当半导体器件被加热到稳定状态,在气体接触半导体表面而被 吸附时,被吸附的分子首先在表面物性自由扩散,失去运动能 量,一部分分子被蒸发掉,另一部分残留分子产生热分解而固 定在吸附处(化学吸附)。
当半导体的功函数小于吸附分子的亲和力时, 吸附分子将
从器件夺得电子而变成负离子吸附, 半导体表面呈现电荷 层。氧气等具有负离子吸附倾向的气体被称为氧化型气体 或电子接收性气体。
如果半导体的功函数大于吸附分子的离解能,吸附分子将
向器件释放出电子,而形成正离子吸附。具有正离子吸附 倾向的气体有H2、CO、碳氢化合物和醇类,它们被称为还 原型气体或电子供给性气体。
G
F
D
检测下限
-lgai
检测下限:图中校正曲线的延线与非 Nernst 响应
区(弯曲部分) 切线的交点所对应的活 度。
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第11章化学传感器
二、选择性系数 (selectivity coefficient)
定 义:ISE并没有绝对的专一性,有些离子仍可能有干扰。即离子选 择性电极除对特定待测离子有响应外,共存(干扰)离子亦会响
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第11章化学传感器
ISE测量方法 直接测量方法(标准曲线——查曲线) 滴定法
Ex K 0.059 lg cx z
0.059 E' K lg cx ' z
c x' c xVx c sVs cV c x s s c x c Vx Vs Vs
zE 0.059
要求:温度稳定性好,湿度系数小,不受被测离子浓度 的影响 常用参比电极:氢电极,Ag/AgCl电极, Hg /Hg2Cl2电极
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第11章化学传感器
指示电极(indicating electrode) 在电化学电池中借以反映待测离子活度、发生所需电化学反应 或响应激发信号的电极。 玻璃膜电极(PH)、固态膜电极(F)、液态膜电 极(Ca)、气敏电极(氨)等
c x c ( 10
1)
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第11章化学传感器
离子敏感场效应管(ISFET)
离子敏感场效应管(ISFET) 它是将场效应晶体管稍作改装而成。 1) p 型硅作衬底+两个高掺杂的 ns 和 nd 区(s极和d 极)+ 涂 SiO2绝缘层(于ns和nd区之间的表面)作栅级(g) 2) Ugs=0, Uds>0, 此时p-nd间构成反向偏置,因d-s间无
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第11章化学传感器
化学传感器与原电池的不同是盐桥的作用由敏感膜来代 替完成。
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第11章化学传感器
E r
内电极
Er
Em
Ej
Ea
内部参比 a内
干玻璃 水化层 外部试液 a外 8/66
E m
第11章化学传感器
道南电位 将渗透膜放在浓度不相同的两溶液中间时,由于渗透膜允许 离子选择性通过,使得两溶液交盖面上的电荷分布不平衡,产生电位 差,称为道南电位。膜与溶液界面上的电位具有这一性质。 如果内充液和膜外面的溶液相同时,则中膜电位应为零。但实际上 仍有一个很小的电位存在,这个电位称为不对称电位。
一、离子敏传感器 离子敏传感器是指具有离子选择性的一类传感器,它能检 测出溶液中离子的种类、浓度(活度)。最简单的离子敏 传感器是离子选择电极(ISE)。 pH玻璃电极 氟离子选择电极 氨气敏电极 已经有20多种离子选择电极
按照接受器(敏感膜)来分,有玻璃膜,固态膜, 液态膜等;按照换能器来分,有:电极型、场效应 管型、光导纤维型、声表面波型等。
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第11章化学传感器 原电池的组成: 电极 Zn-Zn2+ , Cu-Cu2+
外电路:导线联接电极
盐桥:U型管内有KNO3 ;
盐桥的作用:沟通内电路
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第11章化学传感器
铜锌原电池: 负极:氧化反应 Zn - 2e= Zn+2 正极:还原反应 Cu+2+2e= Cu (1) (2)
每个电极反应中都有两类物质, 一类是可作还原剂的物质,称为还原态物质; Ag ;Cu ; Zn 另一类是可作氧化剂的物质,称为氧化态物质。 Ag+ ; Cu +2 ; Zn+2 氧化态物质和还原态物质用来组成电对,通常称为氧化还原电对, 并用符号“氧化态/还原态”表示。 Zn+2/Zn和Cu+2 /Cu
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第11章化学传感器
从半导体气敏传感器的工作稳定性和可靠性考虑,一般不采用 非氧化物半导体材料,而只采用氧化物半导体材料制作所需的 气敏传感器,故此常简称为氧化物气敏传感器。 半导体材料:最常用的氧化物气敏传感器材料是N型氧化物, SnO ZnO 如 Fe O
2 2 3
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第11章化学传感器
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第11章化学传感器
(2)气敏元件的灵敏度 是表征气敏元件对于被测气体的敏感程度的指标。它表示气体敏感元件的电 参量(如电阻型气敏元件的电阻值)与被测气体浓度之间的依从关系。表示 方法有三种 (a)电阻比灵敏度K (b)气体分离度
导电沟道,故Id=0
3) 当Ugs>0, g-p间形成电场,空穴受斥移向p内,而Uds 将载流子(电子)吸引到表面,形成导电沟道。 4) 用电极敏感膜代替栅极g,当此敏感膜与试液接触 时,其表面电荷分布改变,产生的膜电位迭加到s-g 上,从而使Id发生变化,该响应与离子活度之间的 关系遵循Nernst公式 。 5) 在栅极上涂PVC膜,可得到对K+,Ca2+,H+,X-等
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第11章化学传感器
离子选择性电极性能参数
一、校正曲线 以ISE的电位对响应离子活度的负对数-lgax(或
pX) 作图, 所得曲线为标准校正曲线。如图。
C
Nernst 响应:如果该电极对待测物活度的响应符 合Nernst方程,则称为Nernst 响应。 线性范围:Nermst 响应区的直线所对应的浓度范 围。 级差:标准曲线的斜率。
规则总结:
氧化型气体+N型半导体:载流子数下降, 电阻增加 还原型气体+N型半导体:载流子数增加, 电阻减小 氧化型气体+P型半导体:载流子数增加, 电阻减小 还原型气体+P型半导体:载流子数下降, 电阻增加
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第11章化学传感器
半导体气敏元件的特性参数 (1)气敏元件的电阻值 将电阻型气敏元件在常温下洁净空气中的电阻值,称为气 敏元件(电阻型)的固有电阻值,表示为Ra。一般其固有 电阻值在(103~105)Ω范围。 测定固有电阻值Ra时, 要求必须在洁净空气环境中进行。 由于经济地理环境的差异,各地区空气中含有的气体成分 差别较大ห้องสมุดไป่ตู้即使对于同一气敏元件,在温度相同的条件下, 在不同地区进行测定,其固有电阻值也都将出现差别。因 此,必须在洁净的空气环境中进行测量。
应,此时电极电位为:
0.059 zi / z j K lg( ai K ij a j ) zi j
i 为待测离子,j 为共存干扰离子。Kij 为离子选择性系数,其值越小, 表示ISE 测定 i 离子抗 j 离子的干扰能力越强。
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第11章化学传感器
三、响应时间 定义:指离子指示电极(工作电极)与参比电极从接触试液开始到电极