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混合位型NOx传感器的研究与进展

2011-10-19赵海燕吴印林毕春波

化学传感器 2011年4期

赵海燕,吴印林,李 影, 毕春波

(1.河北联合大学轻工学院,河北唐山063009)

(2.唐山时创耐火材料有限公司,河北唐山060030)

0 引言

汽车尾气中的有害物主要有 CO,HC,NOx,SOx以及一些微粒物质,给人类赖以生存的大气环境带来了严重的危害。汽车尾气用NOx传感器开发主要是为了解决NOx(包括NO,NO2)的排放问题,能够实现准确、快速地测定NOx含量,从而满足大气质量检测和环境保护的要求。目前,NOx气体传感器主要有半导体型、电位型、电流型和混合位型传感器。混合位型传感器是近年来逐渐发展起来的一种新型传感器。

在过去的二十几年中,混合位型传感器得到了迅速发展,尤其是基于离子传导的固体电解质型混合位传感器,在检测CO、H2、碳氢化物和NOx等方面得到了广泛地研究[1~2]。

1 混合位型NOx传感器的研究

混合位型传感器是将固体电解质传感器和半导体型传感器结合在一起而制成的。一般用ZrO2作固体电解质,选用一种金属氧化物作测试电极。最早用作电极的是Au,它是在ZrO2表面沉积金和铂电极而构成的。然而在高温下,金电极的快速再结晶使得这种器件在高温下不能进行长时间稳定地工作,且电极材料、几何学、形态学和固态电解质类型都会影响混合电位传感器的响应性。可再生电极构件的大量生产及其在高温下长时间的热稳定性和化学稳定性等问题成为阻碍混合位气体传感器走向商业化的障碍。而用难熔氧化物电极取代金属电极为提高传感器的可选择性和长期工作稳定性提供了保证。……

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