抵偿型CO传感器的制备及性能研究.pdf

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1、第28卷第6期传感技术学报Vo1．28No．62015年6月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSJune2015FabricationandPerformanceofCompensatedCOSensorHONGLei，】INHan，SUNShoutong，JIANJiawen(DepartmentofInformationScienceandEngineering，NingboUniversity，NingboZhejiang315211，China)Abstract：Thecarbonmonoxidesensitivityofamixed-potentia

2、l-typeyttria—stabilizedzirconia(YSZ)一basedplanar-typesensorutilizingaZnOsensingelectrode(SE)wastunedbytheadditionof30wt％In203intothesensinglayerwith1200oCsinteringtemperature．AftermeasuringtheelectromotiveforceresponseofthefabricatedSEto2xlO一ofCOagainstaPt／air—referenceelectrode(RE)at450℃～550℃under5

3、vo1％O2，theZnO(+30wt％In2O3)compositeelectrodewithsinteringtemperatureof1200qcwasfoundtogivethehighestresponsetoCO．reached一59mVwhichwastwiceasmuchastunedbefore．Then，theutilizationofZnO(+30wt％In2O3)electrodetogetherwithcylindricCr2O3electrodeconfiguredasacombined—typesensor，successfullydiminishedtheres

4、ponse(from一50mVaboveto一10mVbelow)oftheexaminedinterferinggases(especiallypropene)，whilemaintaininghighresponsetowardCO(一48mV，onlydiminished一11mV)．Finally，theworkingprincipleofthesensorwasdiscussedindetailonthisbasis．Keywords：COsensor；sensingelectrode；addition；compensatedsensor；selectivity；sensingmec

5、hanismEEACC：7230Ldoi：10．3969／j．issn．1004-1699．2015．O6．002抵偿型CO传感器的制备及性能研究水洪磊，金涵，孙寿通，简家文(宁波大学信息科学与工程学院，浙江宁波315211)摘要：以质量分数0．3的In，O掺杂ZnO电极材料作为敏感电极，Pt为参比电极，在1200oC下烧结制备了(ZnO+质量分数0．3的In，O)／YSZ／Pt结构的cO传感器。保持O的体积分数为5％不变，在450oC~550℃下测试其对浓度为2x10的c0气体的响应。实验表明，工作温度为500qC时，传感器的响应值达到最大(-59mV)，接近未掺杂之前的两倍，使得传感器的灵

6、敏度得到极大极高。为了克服C，H气体的干扰(响应值在一50mV以上)，借鉴混合电位理论，用柱状形貌Cr：O，材料替代Pt做参比电极制备了抵偿型CO传感器，并测试其敏感性能。结果表明，该传感器对CO的响应值只减小了一11mV(为一48mV)，而对CH的响应则呈现出大幅度衰减(-10mV以下)，明显提高了传感器的选择性。最后，对此现象，我们采用相应的传感器敏感机理进行了探讨。关键词：CO传感器；敏感电极；掺杂；抵偿型传感器；选择性；敏感机理中图分类号：TP212．2文献标识码：A文章编号：1004-1699(2015)06-0787—05随着锆基电化学气敏传感器在监测汽车发动机加一定量的贵金属颗粒

7、(如Au，Pt等)，一定程度上燃烧效率方面的成功应用，越来越多的目光开始投能增强锆基电化学传感器的敏感性能，但随之而来向残留有害废气浓度的检测，如对氮氧化合物(NO的是成本的提高J。因此，高灵敏度、高选择性和NO)、碳氢化合物(HCs)、碳氧化合物(CO和CO传感器的研发依然是一个巨大的挑战。CO，)等的检测，这方面的研究工作涌现很多¨。根据作者之前的研究成果，发现以In：O，掺杂在这些研究报道中