基于NiFe2 O4-SE 的电势型氨气传感器件的性能研究∗
2021-03-13斌王瑜琛谢宁王超肖建中
杨 斌王瑜琛谢 宁王 超肖建中
(1.安康学院化学化工学院纳米新材料工程技术研究中心,陕西 安康 725000;2.华中科技大学材料成型与模具技术国家重点实验室,湖北 武汉 430074)
汽车保有量逐年攀升,汽车尾气已成为空气污染的重要来源。 尾气中NOx带来的危害尤为严重,它不仅污染生态环境,还对人类和动物有致毒危害[1-2]。 为消除尾气中NOx带来的危害影响,减排NOx的紧迫性日益凸显。 由于柴油车比汽油车尾气中NOx的浓度高的多,汽油车利用尾气成分特性减排NOx的三元催化技术[3]不适用于柴油车,它采用了选择性催化还原技术(SCR)。 SCR 技术以尿素水解产生NH3为还原剂,在催化剂的作用下选择性催化还原NOx达到减排NOx的目的[1,4]。 若尿素注入过多,会有部分NH3未参与反应而污染大气;若注入过少,部分NOx无法被还原而达不到环保标准[5-6]。 目前,SCR 系统是根据监测尾气末端NOx的浓度来控制尿素注入量的,NOx的清除效率不高。若通过监测尾气末端NH3的浓度来控制尿素注入量,将会改善NOx的清除效率。 为使柴油车尾气能够满足更为严格的国六、欧VI 及EPA 排放标准,需要在SCR 系统后端监测NH3浓度来闭环控制尿素注入量。 因此,开发能够精准监测尾气中NH3浓度的低成本、高精度氨气传感器件十分必要[7-9]。
电势型气体传感器由于它结构简单、体积小、成本低和灵敏度高,且工作温度范围与尾气温度一致,特别适合工作于空间狭小且高温高湿的尾气管环境,受到了学者的青睐。 关于这类传感器的文献大多集中在敏感电极材料的性能报道上,关于NH3传感器件的报道很少,只有德尔福(Delphi)公司有相关器件的专利和文章报道[10-12],但尚没有这款产品的成功商用消息,因此NH3传感器件的研发亟需跟进。……
