CN1403807A - 一种用于CO2－NOx气体监测的薄膜型传感器 - Google Patents

一种用于CO2－NOx气体监测的薄膜型传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN1403807A
CN1403807A CN 02146407 CN02146407A CN1403807A CN 1403807 A CN1403807 A CN 1403807A CN 02146407 CN02146407 CN 02146407 CN 02146407 A CN02146407 A CN 02146407A CN 1403807 A CN1403807 A CN 1403807A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensor
film
electrode
nitrate
carbonate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 02146407
Other languages
English (en)
Other versions
CN1203313C (zh
Inventor
洪彦若
孙加林
王岭
金从进
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Science and Technology Beijing USTB
Original Assignee
University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Science and Technology Beijing USTB filed Critical University of Science and Technology Beijing USTB
Priority to CN 02146407 priority Critical patent/CN1203313C/zh
Publication of CN1403807A publication Critical patent/CN1403807A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1203313C publication Critical patent/CN1203313C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)

Abstract

本发明属于电化学领域，特别适用于大气监测、汽车尾气监控及其他科学研究。特征在于传感器由部分稳定的氧化锆等氧离子导体和钠矽慷(NASICON)或钠beta氧化铝双固体电解质构成，无参比电极；辅助电极由Ba(NO3)2等硝酸盐及Na2CO3等碳酸盐构成，氧化锆薄膜采用射频溅射技术制作，碳酸盐、硝酸盐采用厚膜技术制作，铂电极可用溅射等薄膜技术制作。整个传感器的直径仅0.8～1.2cm，厚0.3～0.5cm，可同时测试大气中的CO2及NOx含量；信号以毫伏(mV)输出，易于和自控设备连接；应答时间：20－30秒；使用温度：350－450℃；不受氧或氮等气体干扰，可直接放置于大气中；测试范围：1－150ppm NOx；0.01－0.5％CO2。本发明优点在于该传感器体积小，结构简单，成本低，而且可对CO2－NOx两种气体实现同时测量。

Description

一种用于CO2-NOx气体监测的薄膜型传感器
技术领域：
本发明属于电化学领域，特别适用于大气监测、汽车尾气监控及其他科学研究。
背景技术：
现有技术当中用于大气监测的传感器一般是固体电解质传感器，这种传感器须用参比电极，结构复杂、体积大、成本高，而且一次只能测量一种气体。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是传统固体电解质传感器体积大、成本高、结构复杂的问题。
一种用于大气监测的薄膜型传感器，其特征在于传感器由部分稳定的氧化锆等氧离子导体和钠矽慷(NASICON)或钠beta氧化铝双固体电解质构成，无参比电极；辅助电极由Ba(NO3)2等硝酸盐及Na2CO3等碳酸盐构成，氧化锆薄膜采用射频溅射技术制作，碳酸盐、硝酸盐采用厚膜技术制作，铂电极可用溅射等薄膜技术制作。
整个传感器的直径仅0.8～1.2cm，厚0.3～0.5cm，可同时测试大气中的CO2及NOx含量；信号以毫伏(mV)输出，易于和自控设备连接；应答时间：20-30秒；
使用温度：350-450℃；
不受氧或氮等气体干扰，可直接放置于大气中；
测试范围：1-150ppm NOx；0.01-0.5％CO2；
计算公式及测试准确度：
     CO2在673K：logC(质量％)＝3.933-0.01452E(mV)±0.0963；
         在723K：logC(质量％)＝4.206-0.01336E(mV)±0.0391。
     NOx在673K：logC(ppm)＝3.412-0.02112E(mV)±0.269；
         在723K：logC(ppm)＝2.414-0.01120E(mV)±0.197。
本发明优点在于该传感器体积小，结构简单，成本低，而且可对CO2-NOx两种气体实现同时测量。
附图说明：
图1为本发明结构的截面图；
图2为本发明结构的正面图；
4-NASICON或Naβ-Al2O3片  2，7，9-铂电极  1，6，10-铂电极引线
3-Na2CO3辅助电极  5-YSZ薄膜  8-Ba(NO3)2辅助电极
具体实施方式：
传感器由部分稳定的氧化锆等氧离子导体和钠矽慷(NASICON)或钠beta氧化铝双固体电解质构成，无参比电极；辅助电极由Ba(NO3)2等硝酸盐及Na2CO3等碳酸盐构成，氧化锆薄膜采用射频溅射技术制作，碳酸盐、硝酸盐采用厚膜技术制作，铂电极可用溅射等薄膜技术制作。整个传感器的直径仅1.2cm，厚0.5cm测试结果：测试数据举例
表1复合传感器在673K时对不同混合气体的测试结果
   1     2      3     4     5
NOx的含量(ppm)   45.0     9.00     4.50     0.90    0.45
CO2传感器的EMF(mV)   225     264     299     335    362
NOx传感器的EMF(mV)   84.0     115     146     148    179
CO2的含量(％)   5.00     1.00     0.50     0.10    0.05
表2复合传感器在723K时对不同混合气体的测试结果
    1     2     3     4     5
CO2的含量(％)     5.00     1.00     0.50     0.10     0.05
NOx的含量(ppm)     45.0     9.00     4.50     0.90     0.45
CO2传感器的EMF(mV)     261     319     335     389     412
NOx传感器的EMF(mV)     83.0     119     147     238     235

Claims (2)

1.一种用于CO2-NOx气体监测的薄膜型传感器，其特征在于传感器由部分稳定的氧化锆等氧离子导体和钠矽慷(NASICON)双固体电解质构成，无参比电极；辅助电极由Ba(NO3)2等硝酸盐及Na2CO3等碳酸盐构成，氧化锆薄膜采用射频溅射技术制作，碳酸盐、硝酸盐采用厚膜技术制作，铂电极可用溅射等薄膜技术制作。
2.如权利要求1所述的薄膜型传感器，其特征在于传感器由部分稳定的氧化锆等氧离子导体和钠beta氧化铝双固体电解质构成。
CN 02146407 2002-11-05 2002-11-05 一种用于同时监测大气中CO2和NOx含量的薄膜型传感器 Expired - Fee Related CN1203313C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 02146407 CN1203313C (zh) 2002-11-05 2002-11-05 一种用于同时监测大气中CO2和NOx含量的薄膜型传感器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 02146407 CN1203313C (zh) 2002-11-05 2002-11-05 一种用于同时监测大气中CO2和NOx含量的薄膜型传感器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1403807A true CN1403807A (zh) 2003-03-19
CN1203313C CN1203313C (zh) 2005-05-25

Family

ID=4751066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 02146407 Expired - Fee Related CN1203313C (zh) 2002-11-05 2002-11-05 一种用于同时监测大气中CO2和NOx含量的薄膜型传感器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1203313C (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100363740C (zh) * 2005-09-14 2008-01-23 北京科技大学 一种双固体电解质co2传感器及其制备方法
CN101076722B (zh) * 2004-12-09 2012-05-02 纳幕尔杜邦公司 用于气体传感器装置的部件
CN101023352B (zh) * 2004-07-16 2012-07-18 阿列特斯医疗公司 用于体内或离体测量活组织二氧化碳分压的电化学传感器
CN102661987A (zh) * 2012-03-31 2012-09-12 无锡百灵传感技术有限公司 一种用于检测co2的多孔对电极气体传感器制备方法
CN104950028A (zh) * 2015-06-16 2015-09-30 宁波大学 一种锆基安培型三电极片式no气敏传感器及其制备方法
CN105259237A (zh) * 2015-10-28 2016-01-20 陈杨珑 一种新型废气检测装置及其制作方法
CN105301071A (zh) * 2015-10-28 2016-02-03 周丽娜 一种新型工业废气检测装置及其制作方法
CN107003263A (zh) * 2014-12-22 2017-08-01 罗伯特·博世有限公司 用于测量气体混合物中的二氧化碳浓度的传感器及其制造方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101023352B (zh) * 2004-07-16 2012-07-18 阿列特斯医疗公司 用于体内或离体测量活组织二氧化碳分压的电化学传感器
CN101076722B (zh) * 2004-12-09 2012-05-02 纳幕尔杜邦公司 用于气体传感器装置的部件
CN100363740C (zh) * 2005-09-14 2008-01-23 北京科技大学 一种双固体电解质co2传感器及其制备方法
CN102661987A (zh) * 2012-03-31 2012-09-12 无锡百灵传感技术有限公司 一种用于检测co2的多孔对电极气体传感器制备方法
CN107003263A (zh) * 2014-12-22 2017-08-01 罗伯特·博世有限公司 用于测量气体混合物中的二氧化碳浓度的传感器及其制造方法
CN104950028A (zh) * 2015-06-16 2015-09-30 宁波大学 一种锆基安培型三电极片式no气敏传感器及其制备方法
CN105259237A (zh) * 2015-10-28 2016-01-20 陈杨珑 一种新型废气检测装置及其制作方法
CN105301071A (zh) * 2015-10-28 2016-02-03 周丽娜 一种新型工业废气检测装置及其制作方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1203313C (zh) 2005-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5395504A (en) Electrochemical measuring system with multizone sensors
US6579436B2 (en) Gas sensor and method of producing the same
US5755940A (en) Lithium ionic conducting glass thin film and carbon dioxide sensor comprising the glass thin film
EP0845670B1 (en) Method and apparatus for measuring NOx gas concentration
US20020108871A1 (en) Gas sensor and method of using same
EP0361692B1 (en) Sensor for determining relative amount of oxygen containing gas in a gas mixture
JP2000321238A (ja) ガスセンサ
EP0810430A3 (en) A sensor and method for measuring nitrogen oxide concentration
EP0405435A1 (de) Diffusionsbarriere mit Temperaturfühler für einen elektrochemischen Gassensor
CN1403807A (zh) 一种用于CO2－NOx气体监测的薄膜型传感器
US20100032292A1 (en) Ammonia gas sensor
JP2003515131A (ja) 複合フィルム形センサー
US7052595B2 (en) Gas sensor for determining the concentration of gas components in gas mixtures and use thereof
US4816749A (en) Electrocemical sensor
US20030121800A1 (en) Sensor element of a gas sensor for determining gas components
DE102009031773B4 (de) Potentiometrischer Sensor zur kombinierten Bestimmung der Konzentration eines ersten und eines zweiten Gasbestandteils einer Gasprobe, insbesondere zur kombinierten Bestimmung von CO2 und O2, entsprechendes Bestimmungsverfahren und Verwendung derselben
US6379514B1 (en) Composition structure for NOx sensors
EP2226628A1 (de) Gassensor
US20020108870A1 (en) Nitrogen oxide sensor and method for detecting nitrogen oxides
JPS6330987Y2 (zh)
DE3908393A1 (de) Sensorelement fuer grenzstromsensoren zur bestimmung des (lambda)-wertes von gasgemischen
US20050155859A1 (en) Insulation material and gas sensor
JP2932916B2 (ja) ガスセンサ
GB1505983A (en) Method for applying electrodes to ceramic electrochemical gas analysers
Cosgrove et al. A rubidium ion-selective electrode for the assay of polyene antibiotics

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee