导读:本文包含了电化学气体传感器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:HTCC工艺,电化学NO_2气体传感器,离子液体,响应特性
电化学气体传感器论文文献综述
秦浩,王洋洋,杨永超,刘智敏,佟勇[1]（2019）在《基于HTCC工艺的电化学NO_2气体传感器设计与测试》一文中研究指出采用高温共烧陶瓷(HTCC)工艺,以氧化锆陶瓷、导电金属浆料、室温离子液体为主要原料,制作了一种电化学NO_2气体传感器,并对该传感器电极的电化学性能、传感器的输出和响应特性等进行了研究.结果表明:实验所用室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑双叁氟甲磺酰亚胺盐适合作为该电化学NO_2传感器的电解液,适宜的工作电压为1. 2 V;该传感器的检测范围为0～0. 010%(体积分数)时,精度为1. 5%FS;该传感器的响应时间(τ90)为25 s,优于传统腔室类电化学气体传感器.(本文来源于《轻工学报》期刊2019年04期）
马玉林,李尚松,张红霞,武怡珊,高云智[2]（2019）在《电化学气体传感器综合实验设计》一文中研究指出结合科研成果,基于电化学传感器的基本原理设计了电极制备、电化学性能测试及氧气检测的综合性电化学氧气传感器实验。通过该实验使学生了解电化学传感器的基本原理。该实验涵盖了物理化学和分析化学的理论知识,涉及多项单元操作,并将实验教学与生活密切结合,对于丰富教学实验项目、激发学生好奇心、提高学生科研兴趣具有重要的意义。(本文来源于《实验技术与管理》期刊2019年07期）
褚佳欢,占南,韩毓旺[3]（2019）在《基于Teflon AF/陶瓷复合膜和电化学传感器的变压器油中溶解气体的在线监测系统》一文中研究指出设计并制成了测定变压器油中3种故障气体(氢气、一氧化碳和乙烯)的在线监测系统。采用Teflon AF/陶瓷复合膜作为油气分离的组件;采用RAE Systems的氢气电化学传感器、一氧化碳电化学传感器和乙烯电化学传感器。试验表明,采用上述复合膜组件可以在4h内实现油气平衡。为克服温度变化对电化学传感器响应信号的影响,采用温度控制模块使测定单元处于30℃的恒温环境中,保持恒温条件不仅使电化学传感器响应信号不受干扰,而且可延长电化学传感器的使用寿命。气体组分之间的交叉干扰采用信号矩阵算法予以解决,运用所提出的监测系统,上述3种气体的相对测定误差均在15%以内,测定值的相对标准偏差(n=5)为7.3%(氢气),3.9%(一氧化碳),2.1%(乙烯)。(本文来源于《理化检验(化学分册)》期刊2019年05期）
张翠敏[4]（2019）在《平面电化学气体传感器设计与性能研究》一文中研究指出电化学气体传感器具有优点如功耗低、灵敏度和选择性高,线性好等,因此是可用于定量检测的高端品种,被广泛应用于石油化工、航空航天、环境保护、食品安全等众多领域的在线检测和监控。然而目前电化学气体传感器以水溶液为电解质,体积较大,难于微型化和阵列化,限制了其使用和发展。本文以陶瓷片作为基片,以离子液体作为电解质设计制作了平面电化学气体传感器,测试传感器对氨气的气敏性能,并分析了气敏机理。利用丝网印刷技术首先在设计好的陶瓷基片上印制叁电极引线,然后用丝网印刷在电极引线上印刷电极材料,最后注入液体电解质,封装测试。平面型电化学传感器其体积较小,水溶液不适合作为其电解质。室温下的离子液体具有低熔点、低蒸汽压、宽电化学窗口、电导率高、离子移动速率高、热稳定性与化学稳定性好等优点。本文电解液选择离子液体,实现传感器的平面化以及气敏性能的快速响应恢复,并分析其气敏机理。本文的主要工作如下:(1)以陶瓷片作为基片设计制作电化学传感器,实现对气体的检测;以丝网印刷技术制作传感器的引线和电极材料涂层,优选了离子液体电解质。通过分析离子液体的物化性质,初选了多种离子液体作为电解质;用锡焊代替引线铂丝,避免了引线易断裂的现象发生,用金电极直接与电极接触,充分利用金良好的导电性。(2)对选定的离子液体进行了表征。通过对离子液体进行红外光谱分析、核磁分析、电导率温度关系的测定,从离子液体本身的物理性质、化学结构分析等掌握离子液体的一些特性。离子液体物理化学性质的研究为离子液体结构的研究及新型功能化的离子液体设计提供了基础,有利于选择合适的使用环境以及最佳的离子液体电解液。(3)对电极材料选择并分析,通过SEM、XRD充分确定电极材料的金属颗粒形状以及颗粒直径,SEM表征中电极材料粒径约为13 nm,XRD和SEM表征结果显示所制备的电极材料是纳米级的材料。XRD表征中钌合金催化剂样品表现为钌的面心立方(fcc)晶型,同时在催化剂的制备过程中有部分钌被氧化。(4)传统结构传感器中,离子液体作为电解液时其响应信号值较大、响应恢复较慢。室温下离子液体为电解液时,[EMIm]TFO,[EMIm]SCN,[EMIm]BF_4静态气体测试时灵敏度较高,其值分别为136 nA/ppm、257.6 nA/ppm、164 nA/ppm,其中[EMIm]SCN灵敏度最高;LiCl水溶液作为电解液其灵敏度约为150 nA/ppm,响应值较低,不同类型的电解液气敏机理存在差异。(5)平面结构传感器的气敏性能信号响应恢复较快,室温下离子液体作为电解液时其中[EMIm][BF_4]、[EMIm]SCN响应灵敏度值较高分别为32.8 nA/ppm、37.6nA/ppm;LiCl水溶液作为电解液时响应信号值相对较低,灵敏度约为27 nA/ppm。(本文来源于《郑州大学》期刊2019-05-01）
王洋洋,秦浩,杨永超,刘玺,陈中[5]（2018）在《电化学多组分气体传感器设计与性能分析》一文中研究指出设计并制备了一种用于NO_2,NH3,SO_2,H2S气体检测的电化学多组分气体传感器。选用电化学性质稳定,饱和蒸气压低,对气体选择性好的室温离子液体作为电化学气体传感器的电解液,实现了传感器对被测气体的选择性测量,同时解决了传统电化学气体传感器电解液易干涸,使用寿命短的问题。设计了开放式、集成化的电解池作为传感器的敏感单元,实现了多组分电化学气体传感器的微型化结构设计,同时开放式电解池结构有利于被测气体在电极上的扩散,提高了传感器的响应速度。采用电化学工作站对传感器的性能进行分析,传感器响应时间(τ90)小于20 s,测量精度优于±1.5%FS。分析结果表明:设计制做的多组分电化学气体传感器具有对气体选择性好、响应速度快、测量精度高的特点。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2018年11期）
王晓波,雷远进,申梅桂,张宏霞[6]（2018）在《电化学CO_2气体传感器的制备及评价》一文中研究指出采用空心氧化铝陶瓷管作衬底,制备了以NASICON材料为固体电解质,Li_2CO_3-BaCO_3二元碳酸共晶混合物为辅助电极的固体电解质管式CO_2传感器,对传感器电极材料进行分析表征并对传感器性能进行了测试。结果表明元件均对CO_2气体具有良好的线性响应。当工作电压为6 V时,加热温度约为550℃左右时,元件表现出很好的灵敏度特性,其灵敏度值能与由能斯特方程得到的理论值较好符合。(本文来源于《传感技术学报》期刊2018年10期）
张娱藤[7]（2018）在《离子液体传感器中气体电化学行为研究》一文中研究指出随着现代工业的迅速发展,除了氧气、氮气等传统工业气体,许多气体包括氢气、二氧化碳及臭氧气体等也得以广泛应用。这些气体各自具有多种优良特性,广泛应用于日常工业生产生活当中。然而当其与传统气体混合存在并且含量超过一定浓度范围时,则会对人类生活及环境产生不可小觑的危害,因而检测它们在空气环境中的含量具有重要研究意义。电化学气体传感器以其体积小、灵敏度高、能够实现实时检测等优点在气体浓度检测中应用前景广泛;离子液体作为一种绿色、“可调节性溶剂”,以其电化学窗口宽、蒸汽压低及不易挥发等优良特性,在气体传感器中可用作电解质溶液。本文围绕基于室温离子液体的电化学多气体传感器的电化学性能作为研究重点,以氢气/氧气、二氧化碳/氧气及臭氧气体体系作为研究对象,对于混合双气体在电化学传感器中的电化学行为变化规律进行了研究,并取得一些初步研究成果如下:(1)利用循环伏安法和计时安培电流法研究了不同离子液体[Bmpy][NTf_2]和[Bmim][NTf_2]中不同气体(H_2,O_2和O_3)的电化学行为,结果发现:相比于[Bmim][NTf_2],[Bmpy][NTf_2]中气体的灵敏度更高,响应更好。因此,[Bmpy][NTf_2]是一种优良的电解质溶液,可为后续电化学传感研究工作提供基础。(2)H_2/O_2体系在室温离子液体[Bmpy][NTf_2]电化学传感器中的电化学行为及变化规律并对传感器性能包括灵敏性及稳定性进行表征,结果发现:H_2的氧化电位在0.4V左右,O_2的还原电位在-1.2V左右。H_2/O_2体系的电化学信号与电位及气体浓度均呈线性正比关系,且进一步发现,在正电位时,由于氢氧耦合反应,在正电位时候加入的O_2会与H~+发生还原反应从而降低H_2的电化学信号,在负电位时候加入的H_2会与O_2~-发生氧化反应从而降低O_2的电化学信号。此外,该H_2/O_2传感器的误差在0.7-0.8nA范围,重现性较好。(3)研究了不同浓度O_2对CO_2/O_2电化学传感器电化学行为的影响,考察了该体系在室温离子液体[Bmpy][NTf_2]电化学传感器中的电化学信号变化规律并对该传感器性能包括灵敏性及稳定性进行表征,结果表明:CO_2的还原电位在-2.4V左右,CO_2/O_2体系的电化学信号与施加电位及O_2浓度均呈线性正比关系,且发现CO_2的加入会与O_2~-进一步发生还原反应,从而提高O_2的电化学信号。研究结果发现该传感器的灵敏性及稳定性较高,误差在0.2-0.5nA范围之内。(本文来源于《西安建筑科技大学》期刊2018-05-01）
任春波,沈兆欣,吴庆元,鲍静,崔春梅[8]（2017）在《四氧化二氮电化学气体传感器本质安全性分析》一文中研究指出电化学气体传感器被广泛用于四氧化二氮气体的安全检测。针对四氧化二氮电化学气体传感器本身的安全性能,从工况输出电流、工况输出电压、最大开路电压、最大短路电流等四个方面进行了分析,结果显示四氧化二氮电化学气体传感器具有良好的本质安全性。(本文来源于《中国化学会第八届全国化学推进剂学术会议论文集》期刊2017-10-10）
马刘正[9]（2017）在《电化学传感器水果释放芳香烃气体成熟度评价方法研究》一文中研究指出未成熟的水果释放芳香烃气体很少,但随着果实成熟,水果释放芳香烃气体越来越多。水果释放芳香烃气体与水果成熟度密切相关,对于香蕉来说,与水果挥发出来芳香气体有关物质的重量不足水果鲜重的0.01%,香蕉释放乙烯气体占芳香烃气体70%,芳香烃气体合成也依赖于乙烯气体;苹果释放芳香烃气体和乙烯气体变化规律相同,水果的呼吸作用对水果释放芳香烃气体浓度密切相关。通常来说,不同水果释放乙烯气体浓度不一样,水果呼吸作用与水果类型有关,水果释放芳香烃气体越多,释放乙烯气体也越多。乙烯气体同时也是一种植物内源激素,它对于水果的生长、发育、开花、结果和衰老都起着非常重要的作用。由于不同成熟度水果相互混合,每年给我国水果产业造成大量损失,检测水果释放的芳香烃气体进而判断水果成熟度等级对于水果采摘、加工和存储具有非常重要的意义。目前针对水果释放芳香烃气体探测技术主要有气相色谱技术和电子鼻技术。气相色谱技术操作复杂,而电子鼻技术所构成的仪器价格昂贵,且无法实现对水果释放芳香烃气体的在现场实时测量。为了解决现场实时测量水果释放芳香烃气体的问题,论文利用电化学乙烯气体传感器来探测水果释放芳香烃气体,试图探索一种通过水果释放芳香烃气体来判断水果的成熟等级。论文构建了两种检测装置,分别是基于嵌入式系统和迷你主板集成系统,实验装置主要由电化学传感器、微型真空泵、微控制器、气管、气瓶和气室组成,论文设计了探测水果释放芳香烃气体的硬件电路,用C和C#语言开发了两种测试软件。嵌入式便携式检测系统装置主要由控制电路、电化学传感器、微型真空泵和气室组成,装置尺寸为200mm×300mm;迷你主板集成系统具有较大的存储空间,可以实时获得水果释放芳香烃气体与时间关系曲线,自动根据水果释放芳香烃气体浓度与成熟度关系模型给出水果成熟度评判结果。论文采用富集方式收集水果释放芳香烃气体,然后以一定流速流进电化学传感器气室。当气体流速为0.5L/min时,电化学传感器对氮气和空气响应值为零。应用标准乙烯对电化学传感器的线性特性进行了校验,测试标准乙烯气体浓度分别为2.99mg/L、4.99mg/L、8.01mg/L和10mg/L,相关系数为0.99814,最低检出限为0.86mg/L。测试成熟的苹果、猕猴桃和梨释放芳香烃气体平均浓度分别为5.29mg/L,1.38mg/L和0.45mg/L,最大相对偏差分别为0.3mg/L,0.59mg/L和0.27m g/L,测试采摘未成熟青苹果的响应值为零,苹果成熟等级可以划分为叁级。当测试的芳香烃气体浓度低于1mg/L时,苹果未成熟,测试芳香烃气体浓度为1~6mg/L时,苹果成熟,测试芳香烃气体浓度高于6mg/L,苹果过成熟。水晶富士苹果释放芳香烃气体的浓度与苹果质量、大小、形状、含糖量和含酸量有关,论文利用主成分分析方法对水晶富士苹果测试结果矩阵进行降维处理,用F isher判别法对水晶富士苹果进行分析,结果显示两者有很少的交叉区域,可以很好区分不同成熟度的水晶富士苹果。电化学水果释放芳香烃气体评价成熟技术是一种新颖的水果成熟度评价方法,可以指导水果加工、运输和存储中的水果品质保护,从而减小由于水果变质而产生的损失,对于提高我国水果产业的发展具有非常重要的意义。(本文来源于《河南农业大学》期刊2017-06-20）
刘方猛[10]（2017）在《基于稳定氧化锆和复合氧化物敏感电极的全固态电化学气体传感器研究》一文中研究指出气体传感器是将气体浓度转换为易测信号的器件或装置,在环境监测、资源探测、安全监控、医学诊疗等领域具有重要应用。本文聚焦基于稳定氧化锆(YSZ)和复合氧化物敏感电极的全固态电化学气体传感器,从敏感电极材料的设计和制备入手,系统研究了面向机动车尾气监控的高温NO_x和NH_3传感器、针对大气中低浓度SO_2检测的气体传感器、面向挥发性有机物(VOCs)测量的高灵敏丙酮和乙醇传感器。通过极化曲线的测量,验证了上述传感器的敏感机理归属于混成电位机理;通过混合复合氧化物电极材料和YSZ颗粒,增加了叁相反应界面的面积,提升了传感器的灵敏度。主要研究内容包括:(1)面向机动车(主要是柴油车和直喷式汽油车)尾气中NH_3浓度的实时在线监测,采用简单的溶胶-凝胶法制备了新型Ni_3V_2O_8复合氧化物敏感电极材料,并制作了基于YSZ和Ni_3V_2O_8敏感电极的混成电位型NH_3传感器。通过改变烧结温度(800、1000和1200°C)来调控敏感电极微结构,并研究其对传感器敏感特性的影响,发现在1000°C下烧结的Ni_3V_2O_8敏感电极在650°C工作温度下对50–500ppm NH_3显示了最大灵敏度,其值为-96 mV/decade,良好的敏感性能主要归因于敏感电极层疏松多孔的结构以及对NH_3优异的电化学催化活性。(2)为了对机动车尾气中NO_x进行净化处理,需要对其浓度进行实时精准测量,从敏感电极材料开发和高效叁相界面构筑两方面入手构建了高性能车载YSZ基混成电位型NO_2传感器。I.合成了叁种新型铌铁矿型复合氧化物敏感电极材料(CoNb_2O_6、ZnNb_2O_6和Ni Nb_2O_6),并研究了其对NO_2的敏感特性,发现以CoNb_2O_6为电极材料制作的器件在750°C下对NO_2具有最高的响应值(100ppm NO_2的响应值为99 mV),同时也具有良好的选择性、耐湿性和稳定性。II.以Co3V2O8为敏感电极制作的传感器(S0)在700°C下对100ppm NO_2的响应值仅为67 mV,但在Co_3V_2O_8敏感电极中掺入YSZ颗粒时,响应值明显上升,40wt.%YSZ为最佳掺入量,与传感器S0相比,对100ppm NO_2响应值提升了63 mV;敏感性能得到明显改善的原因在于YSZ颗粒的掺入使得敏感电极材料与固体电解质充分接触,有效增大了叁相界面面积,增加了电化学反应活性位点的数量,促进电化学反应进行。(3)针对大气环境中低浓度SO_2的检测需求,研究了基于YSZ和铌铁矿型MnNb_2O_6复合氧化物敏感电极的SO_2传感器,通过改变材料的烧结温度(800、1000和1200°C)优化器件的敏感性能,在1000°C下烧结的MnNb_2O_6敏感电极在700°C工作温度下对SO_2的响应值最高,检测下限为50ppb;通过研究在不同气体中的复阻抗变化,解释了传感器对SO_2具有选择性的原因。(4)为了解决大气和微环境领域中丙酮的检测问题,首先,以M_3V_2O_8(M:Zn、Ni和Co)为敏感电极制作了YSZ基混成电位型丙酮传感器,研究了敏感电极种类对器件性能的影响,发现使用Zn3V2O8制作的传感器对丙酮表现出最高的响应值,在600°C下对100ppm丙酮的响应值为-69 mV,检测下限为1ppm;其次,为了获得更高敏感特性的丙酮传感器,制备了NiNb_2O_6敏感电极材料,并构筑了高性能YSZ基丙酮传感器,通过改变电极材料的烧结温度(800、1000和1200°C)来调控敏感电极微结构,进而优化传感器性能,在1000°C下烧成的传感器,在650°C工作温度下对100ppm丙酮的响应值为-113 mV,检测下限为500ppb;最后,面向糖尿病患者的呼气标志物的检测,设计并制备了铌铁矿型MNb_2O_6(M:Cd、Co、Zn、Mn和Ni)复合氧化物敏感电极材料,发现以CdNb_2O_6为敏感电极制作的器件对丙酮表现出最高响应值,检测下限达到200ppb。(5)针对低浓度乙醇的检测需求,使用MNb_2O_6(M:Zn、Ni和Co)敏感电极制作了高灵敏YSZ基乙醇传感器,通过选择敏感电极种类和优化器件烧结温度(800、1000和1200°C)提高传感器特性,结果表明:在1000°C烧成的ZnNb_2O_6对乙醇的响应值最高,在625°C下对5–200ppm乙醇的灵敏度高达-112 mV/decade;此外,传感器也表现出了很好的重复性、稳定性以及可接受的选择性。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-06-01）
电化学气体传感器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
结合科研成果,基于电化学传感器的基本原理设计了电极制备、电化学性能测试及氧气检测的综合性电化学氧气传感器实验。通过该实验使学生了解电化学传感器的基本原理。该实验涵盖了物理化学和分析化学的理论知识,涉及多项单元操作,并将实验教学与生活密切结合,对于丰富教学实验项目、激发学生好奇心、提高学生科研兴趣具有重要的意义。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
电化学气体传感器论文参考文献
[1].秦浩,王洋洋,杨永超,刘智敏,佟勇.基于HTCC工艺的电化学NO_2气体传感器设计与测试[J].轻工学报.2019
[2].马玉林,李尚松,张红霞,武怡珊,高云智.电化学气体传感器综合实验设计[J].实验技术与管理.2019
[3].褚佳欢,占南,韩毓旺.基于TeflonAF/陶瓷复合膜和电化学传感器的变压器油中溶解气体的在线监测系统[J].理化检验(化学分册).2019
[4].张翠敏.平面电化学气体传感器设计与性能研究[D].郑州大学.2019
[5].王洋洋,秦浩,杨永超,刘玺,陈中.电化学多组分气体传感器设计与性能分析[J].传感器与微系统.2018
[6].王晓波,雷远进,申梅桂,张宏霞.电化学CO_2气体传感器的制备及评价[J].传感技术学报.2018
[7].张娱藤.离子液体传感器中气体电化学行为研究[D].西安建筑科技大学.2018
[8].任春波,沈兆欣,吴庆元,鲍静,崔春梅.四氧化二氮电化学气体传感器本质安全性分析[C].中国化学会第八届全国化学推进剂学术会议论文集.2017
[9].马刘正.电化学传感器水果释放芳香烃气体成熟度评价方法研究[D].河南农业大学.2017
[10].刘方猛.基于稳定氧化锆和复合氧化物敏感电极的全固态电化学气体传感器研究[D].吉林大学.2017
标签：HTCC工艺; 电化学NO_2气体传感器; 离子液体; 响应特性;