水热体系化学传感器的研究现状与发展.pdf

《水热体系化学传感器的研究现状与发展.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2012年第31卷第ll期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)5水热体系化学传感器的研究现状与发展梁晓玲一，徐丽萍，李和平，李娟，(1．中国科学院地球化学研究所地球内部物质高温高压实验室，贵州贵阳550002；2．中国科学院研究生院，北京100039)摘要：高温高压水热体系在科学实验、工业过程和自然界中广泛存在。为得到诸如海底热液、火山口等高温高压环境的准确信息，原位测量技术成为近年来国内外致力发展的调查研究技术，而化学传感器则是原位测量装置的重要组成部分。YSZ和Zr／ZrO这类集成式化学传感器可以探测海底热液的pH值

2、、

3、{2逸度、Hs逸度。对目前国际上研究较多的YSZ，Zr／ZrO和Ir／IrOx等高温高压化学传感器从设计原理到实际应用进行了萍细的介绍，并对其发展趋势进行了展望。关键词：高温岛压；水热体系；原位探测；化学传感器中图分类号：TP212．2文献标识码：A文章编号：1000-9787(2012)11-0005-03Researchstatusanddevelopment0fhydrothermaln一Ul●d1SC1neml●Ca●ISenS0rSLIANGXiao—ling’，XULi—ping，LIHe—ping，LIJuan’(1．LaboratoryforHighTe

4、mperature&HighPressureStudyoftheEarth’SInte~or，InstituteofGeochemistry，ChineseAcademyofSciences，Guiyang550002，China；2．GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100039，China)Abstract：Theaqueoussolutionsatelevated—temperaturesandpressuresexistinscientificexperiments，industrialprodu

5、ctionandthenatureworld．Inordertogetaccurateinformationsuchashydrothermalreaction，muchefforthasbeendevotedtothedevelopmentofin．situmeasurementtechniquesinrecentyears，andchemicalsensorsareimportantpartsofthemeasuringdevices．ThesesensorscandetectthepHvalueofsea—floorhydrothermal，H2fugacityand

6、H2Sfugacity．ThedesignprinciplesandpracticalapplicationsofYSZ，Zr／ZrO2andIr／h'Oxchemicalsensoraredescribed．DevelopmentalprospectsofthehightemperatureandhighpressurechemicalsensorsinthefuturearealSOdiscussed．Keywords：hightemperatureandhighpressure；hydrothermalfluids；insituinvestigation；chemic

7、alsensor0引言极大地促进海洋资源的探测、海洋环境的监测和保护、海洋近年来，对大洋中脊的探测带来了大量的科学发现，国科学的研究，对国家的经济和社会的可持续发展具有重要际生物界已经承认洋中脊是现代生命的起源地。国际海底的意义。区域蕴藏着丰富的战略金属、能源和生物资源，是人类生命1水热体系化学传感器研究现状维系和社会持续发展的重要支持系统。海底热液体系不仅由于新材料合成制备技术、地球化学实验与理论的发具有潜在的巨大经济价值，而且，对研究地球深部物质运动展，促进了化学传感器尤其是深海探测用高温高压化学传过程、构造活动、板块运动及生命起源也有积极意义。感器的研制成功J。在19

8、95年，DingK和SeyfriedWE等对海底的地球化学探测就是用各种化学的方法了解海人就已经制作出能原位测定水热体系中H含量的YSZ底周围环境和介质中某些元素或组分的异常，从而确定探电极，并于1999年首次在高达370℃的温度下成功探测_『测目标的方法。化学传感器具有个体轻便、操作简单、高灵热液流体的主要成分。张荣华等人自行研制的Zr／ZrO敏度、高反应速率等优点，与现代数据存储和通信技术相结传感器于2004年成功进行了海试。另外，研究较多的还有合后，能达到原位、实时探测的目的。化学传感器的应用能Ir／IrO，