控制电位电解型NH_3传感器与电化学传感器抗干扰研究

控制电位电解型气体传感器具有检测准确度高、检测浓度范围宽、成本低廉、可用于现场检测等优点，在环境检测安全等领域得到广泛的应用。但是目前控制电位电解型NH_3传感器还存在性能衰降、噪声过大等问题。本论文从NH：的电化学催化氧化的基本原理入手，以NH_3传感器的最终应用为出发点，试制出可以达到实际应用水平的电流型NH_3传感器。干扰气体对电化学传感器在应用过程中的影响使传感器应用受到很大限制，控制电位电解型气体传感器，由于多采用Pt、Au等贵金属作为传感器工作极催化剂，在特定的控制电位下传感器催化剂有可能对多种性质相近的气体具有较好的催化活性，影响到应测气体浓度指示的准确性，从而产生较大的干扰误差，因此去除或者分离干扰气体，并保持应钡”气体组分没有损失，对于提高电流型传感器的选择性，扩大传感器的检测适用范围具有重要意义。本文通过过滤器的方式去除干扰气，从根本上解决干扰组分的影响，进而达到提高传感器选择性的目的。1．通过比较NH_3在不同光滑电极表面的电化学氧化性质，表明Pt催化剂对氨气具有较好的催化活性，控制电位在指定区域，氨气的电化学氧化具有良好的选择性。2．采用化学还原法制备的超细Pt黑催化剂制备的空气电极，比表面积大，催化活性高；通过结构的改进和吸液、保水材料的应用，有效地提高了传感器稳定性，使寿命的延一长具有预期性。3传感器在选定的工作条件下，响应速度快，底电流与噪声低，侧试信号重现性好，响应信号与气体浓度在一定范围内呈现良好的线性关系。经过改进有望研制出可以达到实际应用的氨气传感器。4．通过CO、H_2S、COCl_2与Cl_2传感器的干扰情况的性能评价试验，得出CO传感器主要干扰组分为H_2S；H_2S传感器主要干扰组分为SO_2；COCl，与Cl_2传感器主要干扰组分为硫化氢的结论。5.制备出的H_2S传感器过滤剂载体孔径均匀，不吸附被测气体，对过滤剂具有良好的可载性。气体通透性好。6．过滤器对干扰气体组分过滤效果达到99％以上，对应测组分无明显影响。认为通过过滤器方法，可以有效地解决了传感器抗干扰问题，提高了电化学气体传感器的选择性和应用范围。