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基于 La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ 固体电解质的电流型NO2传感器敏感特性的研究*

2012-03-10顾媛媛简家文王金霞

传感技术学报 2012年12期

顾媛媛,陈 康,江 浩,简家文*,王金霞

(1.宁波大学信息科学与工程学院,浙江 宁波315211;2.宁波工程学院电子与信息工程学院,浙江宁波315211)

氮氧化物气体NOx(NO2+NO)由于会引起光化学烟雾和酸雨等一些环境问题,已对城市环境和人们的身体健康构成了严重威胁。而汽车尾气则被认为是NOx有害气体最主要的排放源。为了降低汽车尾气的排放量和提高燃油效率,行之有效的措施是对汽车发动机的燃烧系统进行技术改造。目前公认最有成效的措施是将EFI系统(电子控制燃油喷射系统)中三元催化(TWC)控制技术向贫燃控制技术升级。这种新的发动机系统增加了NOx储存催化器,其前后需要安装稳定高性能的 NOx传感器[1]。近年来随着该系统的逐步推广,催生了对车用NOx传感器的需求,引发了国内外科学家对车用NOx传感器的研究热潮。

由于基于固态电解质(如氧离子导体)全固态化学类NOx传感器易于与发动机EFI系统其它部件相配合,能完成对汽车尾气中NOx含量简便、快速、实时检测,已成为车用 NOx传感器的首选[2]。目前传统的NOx传感器通常选用YSZ(钇稳定氧化锆)作为固体电解质材料,许多研究者都对此类NOx传感器的敏感特性进行了研究报道[3-5]。然而YSZ要在1 000℃左右才能达到足够高的离子电导率,如此高温下由于电极-电解质界面间的有害反应[6]、电极的老化[7]、功耗高等问题,提高了传感器原料选择和器件制作的成本,因此,非常有必要开发在中低温(600℃ ~800℃)范围内就具有较高氧离子电导率的新型中温固体电解质材料以替代YSZ,从而达到降低传感器工作温度的目的。……

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