CN1795377A - 分析气体混合物的设备 - Google Patents

分析气体混合物的设备 Download PDF

Info

Publication number
CN1795377A
CN1795377A CN 200480014770 CN200480014770A CN1795377A CN 1795377 A CN1795377 A CN 1795377A CN 200480014770 CN200480014770 CN 200480014770 CN 200480014770 A CN200480014770 A CN 200480014770A CN 1795377 A CN1795377 A CN 1795377A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chemistry
electricity
active material
kinds
gas
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.)
Pending
Application number
CN 200480014770
Other languages
English (en)
Inventor
P·A·莫里斯
E·M·麦卡伦三世
M·J·皮奥沃索
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.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
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 EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of CN1795377A publication Critical patent/CN1795377A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)

Abstract

本文公开了使用化学传感器和化学传感器阵列分析、检测和/或测量与多组分气体系统中各种气体包括NOx、氨、烃、一氧化碳和氧气的存在和/或浓度相关的信息的设备。该传感器和传感器阵列使用化学/电－活性材料分析和/或检测气体的存在。

Description

分析气体混合物的设备
本申请要求2003年3月26日提交的美国临时申请No.457754和2003年3月26日提交的美国临时申请No.457761的权益，它们各自被全文引入作为本文的一部分用于各种目的。
发明领域
本发明涉及使用化学传感器和化学传感器阵列的用于检测和分析多组分气体系统中各种气体包括NOx、烃、一氧化碳和氧的设备。传感器和传感器阵列使用化学/电-活性材料检测多组分气体系统内单独气体的存在和/或计算它的浓度。
技术背景
使用化学检测设备检测某些气体是已知的。已进行多种尝试来发现对特定气体具有选择性和敏感性的材料。例如，US4535316公开了用于测量氧气的电阻传感器。还参见H.Meixner等人，Sensors andActuators，B33(1996)，198-202。显然，对要被检测的每种气体必须使用不同的材料。但是，当气体为多组分系统的一部分时，使用一种材料检测特定气体是困难的，因为材料对混合物的各种组分气体有交叉灵敏度。
多组分气体系统的一个例子是燃烧气体排放物，其可包括氧气、一氧化碳、氮氧化物、烃、CO2、H2S、二氧化硫、氢气、水蒸气、卤和氨。参见H.Meixner等人，Fresenius’J.Anal.Chem.，348(1994)536-541。在许多燃烧工艺中，需要测定气体排放物是否满足联邦和州空气质量规章确定的要求。已发展了几种气体传感器来满足这种需要。参见例如US5630920，其公开了电化学氧传感器；US4770760，其公开了用于检测氧气和氮氧化物的传感器；和US4535316，其公开了用于测量氧气的电阻传感器。能同时分析混合物如燃烧气体排放物的两种或多种组分以例如仅根据通过气体与传感器直接接触产生的数据来计算浓度，而不必分离混合物中的任何气体将是有利的。现有技术方法目前不能满足这种需要。
还公开了大量传感器检测从食品中析出的气体，并用于涉及较低温度的其它应用。参见K.Albert等人，Chem.Rev.，200(2000)2595-2626。还公开了几种未掺杂和掺杂氧化锡传感器的阵列用于检测达到450℃的各种燃烧气体[参见C.Di Natale等人，Sensors andActuators B 20(1994)217-224；和J.Getino等人，Sensors andActuators，B33(1996)128-133]；研究操作温度对氧化锡基传感器阵列响应的影响直到450℃。参见C.Di Natale等人，Sensors andActuators B 23(1995)187-191。但是，较高的温度和化学传感器用于监测燃烧气体的强腐蚀环境可改变或损害为低温应用开发的传感器阵列的性能。因此高温环境需要不同于本领域中先前已知那些的材料，这种材料既在化学上稳定又热稳定，并在这种苛刻条件下保持对所关注气体的可测量响应。
满足这种需要将允许使用化学传感器测量燃烧排放物，如汽车废气，并确定这些排放物是否满足功能和颁布的要求。另外，惊奇地发现，用于分析高温气体如汽车排放物的本发明设备可与分析低温气体具有同等效力地使用。
发明概述
本发明提供一种直接检测多组分气体系统中气体组分的方法，包括步骤：(i)暴露包括至少两种化学/电-活性材料的阵列的化学传感器于多组分气体系统，检测响应，并直接测量每种化学/电-活性材料的响应。优选化学/电-活性材料为半导体材料，多组分气体系统为燃烧工艺排放物。测量的响应可为电容、电压、电流、AC阻抗或DC电阻的测量值。
本发明还提供用于直接检测多组分气体系统中气体组分存在的化学传感器，包括基质；在所述基质上的至少两种化学/电-活性材料的阵列；和当暴露于系统中的所述分析物气体组分时用于检测来自所述化学/电-活性材料的响应的装置。优选化学/电-活性材料为半导体材料，多组分气体系统为燃烧工艺排放物。检测的响应可为电性质如电容、电压、电流、AC阻抗或DC电阻。该设备还可包含壳、用于测量检测响应的装置和用于分析测得响应结果以便确定分析物气体组分的存在和/或浓度的装置。
本发明还提供用于直接检测多组分气体系统中气体组分存在和/或浓度的化学传感器设备，包括：基质；沉积在所述基质上的至少两种化学/电-活性材料的阵列；用于检测所述化学/电-活性材料在暴露于所述多组分气体组分时电性质变化的装置；用于分析检测的电性质变化的结果以便确定所述气体组分存在和/或浓度的装置；和壳。化学/电-活性材料可为半导体材料。
本发明的又一实施方案为用于分析多组分气体混合物的设备，包括(a)至少三种化学/电-活性材料的阵列，在暴露于气体混合物时，每种化学/电-活性材料表现出与其它化学/电-活性材料中的每一种不同的电响应特性；(b)用于在阵列暴露于气体混合物时测定每种化学/电-活性材料电响应的装置；和(c)用于(i)从第一组至少两种化学/电-活性材料的响应检测混合物中气体子组存在和(ii)从第二组至少两种化学/电-活性材料的响应检测混合物中单一组分气体存在的装置。
本发明的又一实施方案为用于分析多组分气体混合物的设备，包括：
(a)两种或多种化学/电-活性材料的阵列，当在选定温度下暴露于气体混合物时，每种化学/电-活性材料表现出与其它化学/电-活性材料中的每一种不同的电响应特性；
其中该化学/电-活性材料选自(i)包含M1Ox的化学/电-活性材料，(ii)包含M1 aM2 bOx的化学/电-活性材料，和(iii)包含M1 aM2 bM3 cOx的化学/电-活性材料中的任何一个或多个；
其中M1选自Al、Ce、Cr、Cu、Fe、Ga、Mn、Nb、Nd、Ni、Pr、Sb、Sn、Ta、Ti、W和Zn；
其中M2和M3各自独立选自Ga、La、Mn、Ni、Sn、Sr、Ti、W、Y、Zn；
其中M1和M2在M1 aM2 bOx中是各自不同的，M1、M2和M3在M1 aM2 bM3 cOx中是各自不同的；
其中a、b和c各自独立地为约0.0005至约1；和
其中x为足以使存在的氧能平衡化学/电-活性材料中其它元素的电荷的数；和
(b)用于在阵列暴露于气体混合物时测定每种化学/电-活性材料电响应的装置。
在各种特定实施方案中，如果需要，该设备还可包括：
连续保持化学/电-活性材料在最小温度为约500℃或以上的加热器；和
用于在除了化学/电-活性材料独立电响应以外没有有关气体混合物的信息时获得与气体混合物中组分存在或浓度相关的测定的装置。
本发明还提供分析气体的方法，如测定气体混合物中一种或多种组分的存在或相对浓度有关的信息；或通过提供和/或使用本发明的设备控制工艺或设备操作的方法。
附图描述
图1描绘了化学/电-活性材料的阵列。
图2为交指型电极图案的示意图，其中电极覆有介电覆层，并在化学/电-活性材料阵列中形成16个空白孔。
图3描绘了化学/电-活性材料阵列中的电极图案、电介质图案和传感器材料图案。
图4为利用本发明设备测定NOx浓度的试运转结果的标绘图。
发明详述
本发明为用于在可变温度条件下直接检测多组分气体系统中一种或多种分析物气体的方法和设备。术语“直接检测”是指气体敏感材料的阵列暴露于构成多组分气体系统的气体混合物，如在流动气流中。阵列可位于气体混合物内，更尤其在气体混合物的源内，如果需要的话。或者，阵列可位于从在另一个位置处的气体混合物源将其送往的室中。当气体被送到阵列位于的室中时，气体混合物可通过管道、导管或任何其它合适的气体传输设备被移入和移出室。
当气体敏感材料暴露于多组分气体混合物时，可得到响应，并且响应将为气体混合物中一种或多种分析物组分本身浓度的函数。传感器材料将同时(或基本同时)暴露于分析物气体中的每一种，并且分析物气体不必为能进行混合物和/或它的一种或多种分析物气体的分析而从多组分气体混合物中物理分离。本发明可用于例如在可变温度下获得响应，并因此检测和/或测量气体混合物如汽车排放物中燃烧气体，如氧气、一氧化碳、氮氧化物、烃如丁烷、CO2、H2S、二氧化硫、卤、氢气、水蒸气、有机磷气体和氨的浓度。
本发明利用敏感材料的阵列分析气体混合物和/或其组分以例如得到响应，来检测系统中一种或多种独立分析物气体组分的存在和/或计算它的浓度。术语“阵列”是指空间上被分开的至少两种不同材料，如例如图1所示。阵列可包含例如3、4、5、6、8、10或12种气体敏感材料，或根据需要为其它更大或更小的数。优选为要被分析的混合物中的单一气体或气体子组的每一种提供至少一种传感器材料。但是，可能希望提供对混合物中单一气体组分和/或特定气体子组响应的一种以上传感器材料。例如，可使用一组至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12个传感器检测混合物中一种或多种单一气体组分和/或一个或多个气体子组的存在和/或计算其浓度。可使用传感器组(其可具有或不具有共有元件)得到对混合物中为单一气体组分或气体子组的分析物的响应。至于子组，气体子组为可包含或不包含自身也是分析物的单一气体作为一员的分析物。
本发明用于检测预期在气流中存在的那些气体。例如，在燃烧工艺中，预期存在的气体包括氧气、氮氧化物(如NO、NO2、N2O或N2O4)、一氧化碳、烃(如CnH2n+2，并同样可为饱和或不饱和的，或被杂原子任选取代；和其环族和芳族类似物)、氨或硫化氢、二氧化硫、CO2或甲醇。关注的其它气体可包括醇蒸汽、溶剂蒸汽、氢气、水蒸气和从饱和和不饱和烃、醚、酮、醛、金属羰基合物、生物分子和微生物得到的那些。为所关注分析物的多组分气体混合物组分可为单一气体如一氧化碳；可为混合物中所含气体一部分但不是全部的子组，如氮氧化物(NOx)或烃；或可为一种或多种单一气体和一种或多种子组的组合。当气体子组为分析物时，化学/电-活性材料将响应多组分气体混合物中子组成员共同的集体浓度。
化学/电-活性材料暴露于的混合物中包含的分析物气体可为单一气体、气体在一起的子组、或与惰性气体如氮气混合的一种或多种气体或子组。所关注的具体气体为供体气体和受体气体。这些为给予电子到半导体材料的气体，如一氧化碳、H2S和烃，或为从半导体材料接受电子的气体，如O2、氮氧化物(通常描述为NOx)和卤。当暴露于供体气体时，n-型半导体材料将会电阻降低，电流增加，并因此由于I2R加热而表现出温度增加。当暴露于受体气体时，n-型半导体材料将会电阻增加，电流降低，并因此由于I2R加热而表现出温度降低。对于p-型半导体材料，每种情况下出现相反的情形。
当材料暴露于包含一种或多种包含分析物气体的混合物时，使用这些传感器材料得到关于气体混合物组成含量的信息如气体浓度的测量值可基于该材料至少一种但优选每一种和全部的电性质的变化，如AC阻抗。还可根据传感器材料的其它电性质如电容、电压、电流或AC或DC电阻的变化程度进行气体混合物的分析。可通过例如测量恒定电压下的温度变化测定DC电阻的变化。传感器材料这些示例性性质之一的变化为气体混合物内分析物气体分压的函数，这又确定了分析物气体分子变得在传感器材料表面上吸附的浓度，从而影响该种材料的电响应特性。通过使用化学/电-活性材料阵列，可利用暴露于包含一种或多种分析物气体的混合物时材料表现出的各自响应模式同时并直接检测多组分气体系统中至少一种气体的存在和/或测量其浓度。本发明又可用于测定气体系统的组成。图1中示意地说明了这种原理，并在下面说明。
为了说明，下面考虑传感器材料暴露于包含分析物气体的混合物的理论示例。在得到响应时，事件描述为正(+)，在没有得到响应时，事件描述为负(-)。材料1响应气体1和气体2，但对气体3不响应。材料2响应气体1和气体3，但对气体2不响应，和材料3响应气体2和气体3，但对气体1不响应。
  材料1   材料2   材料3
  气体1   +   +   -
  气体2   +   -   +
  气体3   -   +   +
因此，如果由材料1、2和3组成的阵列给出对未知气体的以下响应，
  材料1   材料2   材料3
  未知气体   +   -   +
则未知气体将确定为气体2。每种传感器材料的响应将为分析物气体在混合物内分压和相应的浓度或分析物气体子组的集体浓度的函数；并且响应可被量化或记录为可处理的值，如数值。在这种情况下，可使用一种或多种响应的值产生关于一种或多种分析物气体在混合物内存在的量化信息。在多组分气体系统中，可使用化学统计学、神经网络或其它模式识别技术计算系统混合物中一种或多种分析物气体的浓度。
使用的敏感材料为化学/电-活性材料。“化学/电-活性材料”为一种对混合物中至少一种单一气体有电响应的材料。一些金属氧化物半导体材料、它们的混合物或金属氧化物半导体与其它无机化合物的混合物是化学/电-活性的，并在本发明中是特别有用的。本文中使用的各种化学/电-活性材料的每一种在暴露于混合物和/或分析物气体时优选表现出与其它化学/电-活性材料中的每一种类型和/或程度不同的可电检测响应。因此，可使用适当选择的化学/电-活性材料的阵列分析多组分气体混合物，如通过与分析物气体相互作用，检测分析物气体，或测定混合物中一种或多种分析物气体或子组的存在和/或浓度，而不管其中非关注的干扰气体的存在。优选每种气体敏感材料的主要组分的摩尔百分数与其余中的每一种的摩尔百分数不同。
化学/电-活性材料可为任何类型，但尤其有用的是半导体金属氧化物，如SnO2、TiO2、WO3和ZnO。这些特定的材料由于它们的化学和热稳定性而有利。化学/电-活性材料可为两种或多种半导体材料的混合物，或半导体材料与无机材料的混合物，或它们的组合。所关注的半导体材料可被沉积在为绝缘体并在多组分气体混合物的条件下稳定的合适固体基质上，如但不限于氧化铝或二氧化硅。阵列于是采取沉积在基质上的传感器材料的形式。其它合适的传感器材料包括整体或薄膜型单晶或多晶半导体、非晶态半导体材料和不是由金属氧化物组成的半导体材料。在一种优选的实施方案中，基质不是氧化锆。
在各种实施方案中，基质可为由Al2O3、AlN和在较小程度上由BeO和SiC制成的高温多层陶瓷。但是，氧化铝含量是主要的，组合物的约92-96wt％是Al2O3。结构由多个陶瓷层和穿过层用于电接触的通孔组成，层之间金属化。具有多个陶瓷层的大组件的熟知应用是1983年用于大型计算机的IBM初创产品“热传导组件”(TCM)。组件具有33层，133个硅芯片通过倒装焊接固定。
这种未烧结的柔韧陶瓷由氧化铝粉末、有机粘合剂和溶剂组成。材料从容器被向下散布到下面的传送载体上。通过在下面以精确控制的距离通过“刮刀”在传送载体上给予陶瓷“带”(“未烧结片”)适宜的厚度。带被切成适当大小，并用数字控制的冲孔工具或为了给定产品的高产量而用永久产品专用冲孔工具冲压出孔和成分腔。通过丝网印刷钨(或钼)完成通孔的金属化和导体的制造。这些是能在随后的烧结过程中承受高加工温度的唯一金属。所有层在液(或单轴)压和高温(500-600℃)下被层压到一起使粘合剂和溶剂蒸发。然后在1370-1650℃下在氢气氛中烧结整个结构30-50小时。
对于小电路，许多模块被制在一个基质上，可通过在工艺结束时打破基质使独立电路分开。然后，在基质铜焊上外触点，最后可在表面上镀金，镍作为钨上面的扩散阻挡层。如果能使导体图案所有部分的电接触，则优选进行电镀以获得足够的厚度和良好的导电性。否则，使用化学镀。
在工艺中，陶瓷线性收缩大约18％。在电路设计中，在横向上和厚度上都要考虑这一点，这影响特性阻抗。由于收缩是材料和工艺相关的，因此最后的电路一般具有线性尺寸公差0.5-1％。这些陶瓷基质具有低TCE、与Si和GaAs以及无铅的SMD元件的良好热匹配，对特性阻抗的良好控制和良好的高频性能。具有高产率的多个层是可能的，因为在层压前可检查每个层，并可丢弃有气缺陷的层。其中气缺陷为内层中的电导率低(层电阻率～15mohm/sq)，介电常数高，这得到延迟的差的脉冲上升时间，并增加了功率损失和在非常高频率下的串扰。
包含一种以上金属的化学/电-活性材料不必为化合物或固溶体，而可为离散金属和/或金属氧化物的多相物理混合物。由于形成化学/电-活性材料的前体材料固态扩散的程度不同，因此最终的材料可表现出组成梯度，并且它们可为晶体或非晶态。合适的金属氧化物为：
i)当在约400℃或更高的温度时具有约1至约106ohm-cm、优选约1至约105ohm-cm和更优选约10至约104ohm-cm电阻率的那些；
ii)对所关注的至少一种气体表现出化学/电响应的那些；和
iii)稳定并具有机械完整性的那些，即能粘着到基质上并在工作温度下不退化的那些。
金属氧化物还可包含少量或痕量前体材料中存在的水合阳离子(hydration)和元素。
传感器材料可任选地包含一种或多种能促进对基质的粘着力或能改变传感器材料电导、电阻或选择性的添加剂。改变传感器材料电导、电阻或选择性的添加剂的例子包括Ag、Au或Pt，以及玻璃料。促进粘着力的添加剂的例子包括玻璃料，它们为在加热时能转变成玻璃或瓷釉的细磨无机矿物，或在固态时能保持其非晶态品质的快速淬冷玻璃。玻璃料前体化合物在高温下被熔化并被淬冷，通常通过快速将熔体倒入到流体如水中，或通过倒入旋转的金属辊。前体化合物通常为固体化合物如氧化物、硝酸盐或碳酸盐的机械混合物，或可从溶液中共沉淀或凝胶。玻璃料的合适前体材料包括碱金属和碱土金属铝硅酸盐和铝硼硅酸盐、铜、铅、磷、钛、锌和锆。可使用数量为制造传感器的化学/电-活性材料总体积的直到30体积％并优选直到10体积％的作为添加剂的玻璃料。
如果需要，传感器材料还可包含能例如催化所关注气体氧化或促进对特定分析物气体选择性的添加剂；或包含一种或多种能将n型半导体转化成p型半导体或反之的掺杂剂。可使用数量为制造传感器的化学/电-活性材料的直到30重量％并优选直到10重量％的这些添加剂。
使用的任何玻璃料或其它添加剂不需要一致或均匀地分布在整个制造的传感器材料内，而是可按照需要位于其特定表面上或靠近特定表面。如果需要，每种化学/电-活性材料可覆盖有多孔电介质覆层。
用作本发明中传感器材料的化学/电-活性材料可为例如式M1Ox、M1 aM2 bOx或M1 aM2 bM3 cOx的金属氧化物，或它们的混合物，其中：
M1、M2和M3为在氧气存在下在超过500℃时烧制时能形成稳定氧化物的金属；
M1选自周期表2-15族和镧系元素族；
M2和M3各自独立地选自周期表1-15族和镧系元素族；
M1和M2在M1 aM2 bOx中是不同的，M1、M2和M3在M1 aM2 bM3 cOx中是不同的；
a、b和c各自独立地在约0.0005至约1的范围内；和
x为足以使存在的氧能平衡化学/电-活性材料中存在的其它元素的电荷的数。
在一些优选实施方案中，金属氧化物材料可包括以下的那些，其中：
M1选自Ce、Co、Cu、Fe、Ga、Nb、Nd、Ni、Pr、Ru、Sn、Ti、Tm、W、Yb、Zn和Zr；和/或
M2和M3各自独立选自Al、Ba、B i、Ca、Cd、Ce、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、Ge、In、K、La、Mg、Mn、Mo、Na、Nb、Ni、Pb、Pr、Rb、Ru、Sb、Sc、Si、Sn、Sr、Ta、Ti、Tm、V、W、Y、Yb、Zn和Zr；
但其中M1和M2在M1 aM2 bOx中是不同的，M1、M2和M3在M1 aM2 bM3 cOx中是不同的。
在一些其它优选实施方案中，金属氧化物材料可包括以下的那些，其中：
M1Ox为CeOx、CoOx、CuOx、FeOx、GaOx、NbOx、NiOx、PrOx、RuOx、SnOx、TaOx、TiOx、TmOx、WOx、YbOx、ZnOx、ZrOx、SnOx与Ag添加剂、ZnOx与Ag添加剂、TiOx与Pt添加剂、ZnOx与玻璃料添加剂、NiOx与玻璃料添加剂、SnOx与玻璃料添加剂或WOx与玻璃料添加剂；和/或
M1 aM2 bOx为AlaCrbOx、AlaFebOx、AlaMgbOx、AlaNibOx、AlaTibOx、AlaVbOx、BaaCubOx、BaaSnbOx、BaaZnbOx、BiaRubOx、BiaSnbOx、BiaZnbOx、CaaSnbOx、CaaZnbOx、CdaSnbOx、CdaZnbOx、CeaFebOx、CeaNbbOx、CeaTibOx、CeaVbOx、CoaCubOx、CoaGebOx、CoaLabOx、CoaMgbOx、CoaNbbOx、CoaPbbOx、CoaSnbOx、CoaVbOx、CoaWbOx、CoaZnbOx、CraCubOx、CraLabOx、CraMnbOx、CraNibOx、CraSibOx、CraTibOx、CraYbOx、CraZnbOx、CuaFebOx、CuaGabOx、CuaLabOx、CuaNabOx、CuaNibOx、CuaPbbOx、CuaSnbOx、CuaSrbOx、CuaTibOx、CuaZnbOx、CuaZrbOx、FeaGabOx、FeaLabOx、FeaMobOx、FeaNbbOx、FexNibOx、FeaSnbOx、FeaTibOx、FeaWbOx、FeaZnbOx、FeaZrbOx、GaaLabOx、GaaSnbOx、GeaNbbOx、GeaTibOx、InaSnbOx、KaNbbOx、MnaNbbOx、MnaSnbOx、MnaTibOx、MnaYbOx、MnaZnbOx、MoaPbbOx、MoaRbbOx、MoaSnbOx、MoaTibOx、MoaZnbOx、NbaNibOx、NbaNibOx、NbaSrbOx、NbaTibOx、NbaWbOx、NbaZrbOx、NiaSibOx、NiaSnbOx、NiaYbOx、NiaZnbOx、NiaZrbOx、PbaSnbOx、PbaZnbOx、RbaWbOx、RuaSnbOx、RuaWbOx、RuaZnbOx、SbaSnbOx、SbaZnbOx、ScaZrbOx、SiaSnbOx、SiaTibOx、SiaWbOx、SiaZnbOx、SnaTabOx、SnaTibOx、SnaWbOx、SnaZnbOx、SnaZrbOx、SraTibOx、TaaTibOx、TaaZnbOx、TaaZrbOx、TiaVbOx、TiaWbOx、TiaZnbOx、TiaZrbOx、VaZnbOx、VaZrbOx、WaZnbOx、WaZrbOx、YaZrbOx、ZnaZrbOx、AlaNibOx与玻璃料添加剂、CraTibOx与玻璃料添加剂、FeaLabOx与玻璃料添加剂、FeaNibOx与玻璃料添加剂、FeaTibOx与玻璃料添加剂、NbaTibOx与玻璃料添加剂、NbaWbOx与玻璃料添加剂、NiaZnbOx与玻璃料添加剂、NiaZrbOx与玻璃料添加剂、SbaSnbOx与玻璃料添加剂、TaaTibOx与玻璃料添加剂或TiaZnbOx与玻璃料添加剂；和/或
M1 aM2 bM3 cOx为AlaMgbZncOx、AlaSibVcOx、BaaCubTicOx、CaaCebZrcOx、CoaNibTicOx、CoaNibZrcOx、CoaPbbSncOx、CoaPbbZncOx、CraSrbTicOx、CuaFebMncOx、CuaLabSrcOx、FeaNbbTicOx、FeaPbbZncOx、FeaSrbTicOx、FeaTabTicOx、FeaWbZrcOx、GaaTibZncOx、LaaMnbNacOx、LaaMnbSrcOx、MnaSrbTicOx、MoaPbbZncOx、NbaSrbTicOx、NbaSrbWcOx、NbaTibZncOx、NiaSrbTicOx、SnaWbZncOx、SraTibVcOx、SraTibZncOx或TiaWbZrcOx。
在一些其它优选实施方案中，金属氧化物材料可包括在第一和第二化学/电-活性材料的阵列中的那些，其中该化学/电-活性材料选自下列组中的对：
(i)第一材料为M1Ox，第二材料为M1 aM2 bOx；
(ii)第一材料为M1Ox，第二材料为M1 aM2 bM3 cOx；
(iii)第一材料为M1 aM2 bOx，第二材料为M1 aM2 bM3 cOx；
(iv)第一材料为第一M1Ox，第二材料为第二M1Ox；
(v)第一材料为第一M1 aM2 bOx，第二材料为第二M1 aM2 bOx；和
(vi)第一材料为第一M1 aM2 bM3 cOx，第二材料为第二M1 aM2 bM3 cOx；和
其中：
M1选自Ce、Co、Cu、Fe、Ga、Nb、Nd、Ni、Pr、Ru、Sn、Ti、Tm、W、Yb、Zn和Zr；
M2和M3各自独立选自Al、Ba、Bi、Ca、Cd、Ce、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、Ge、In、K、La、Mg、Mn、Mo、Na、Nb、Ni、Pb、Pr、Rb、Ru、Sb、Sc、Si、Sn、Sr、Ta、Ti、Tm、V、W、Y、Yb、Zn和Zr；
但M1和M2在M1 aM2 bOx中是不同的，M1、M2和M3在M1 aM2 bM3 cOx中是不同的；
a、b和c各自独立地为约0.0005至约1；和
x为足以使存在的氧能平衡化学/电-活性材料中存在的其它元素的电荷的数。
在一些其它优选实施方案中，两种或多种化学/电-活性材料的阵列可选自(i)包括M1Ox的化学/电-活性材料，(ii)包括M1 aM2 bOx的化学/电-活性材料，和(iii)包括M1 aM2 bM3 cOx的化学/电-活性材料；
其中M1选自Al、Ce、Cr、Cu、Fe、Ga、Mn、Nb、Nd、Ni、Pr、Sb、Sn、Ta、Ti、W和Zn；
其中M2和M3各自独立选自Ga、La、Mn、Ni、Sn、Sr、Ti、W、Y、Zn；
其中M1和M2在M1 aM2 bOx中是各自不同的，M1、M2和M3在M1 aM2 bM3 cOx中是各自不同的；
其中a、b和c各自独立地为约0.0005至约1；和
其中x为足以使存在的氧能平衡化学/电-活性材料中其它元素的电荷的数。
M1例如可选自Al、Cr、Fe、Ga、Mn、Nb、Nd、Ni、Sb、Sn、Ta、Ti和Zn，或选自Ga、Nb、Ni、Sb、Sn、Ta、Ti和Zn。M2、M3或M2和M3可选自La、Ni、Sn、Ti和Zn，或选自Sn、Ti和Zn。
阵列可包含其它数目的化学/电-活性材料，如四、五、六、七或八，它们中的每一种都可为例如上述包括M1 aM2 bOx的化学/电-活性材料。但是，在其它实施方案中，阵列可具有其它种类材料如以下的组：
(a)当阵列包含4、5、6、7或8或更多种化学/电-活性材料时，化学/电-活性材料可选自(i)包括M1Ox的至少一种化学/电-活性材料和(ii)各自包括M1 aM2 bOx的至少3、4、5、6或7或更多种化学/电-活性材料；
(b)当阵列包含4、5、6、7或8或更多种化学/电-活性材料时，化学/电-活性材料可选自(i)各自包括M1Ox的至少二种化学/电-活性材料和(ii)各自包括M1 aM2 bOx的至少2、3、4、5或6或更多种化学/电-活性材料；
(c)当阵列包含4、5、6、7或8或更多种化学/电-活性材料时，化学/电-活性材料可选自(i)包括M1Ox的至少一种化学/电-活性材料、(ii)各自包括M1 aM2 bOx的至少2、3、4、5或6或更多种化学/电-活性材料和(iii)包括M1 aM2 bM3 cOx的至少一种化学/电-活性材料；
(d)当阵列包含4、5、6、7或8或更多种化学/电-活性材料时，化学/电-活性材料可选自(i)包括M1Ox的至少二种化学/电-活性材料、(ii)各自包括M1 aM2 bOx的至少1、2、3、4或5或更多种化学/电-活性材料和(iii)包括M1 aM2 bM3 cOx的至少一种化学/电-活性材料；或
(e)当阵列包含4、5、6、7或8或更多种化学/电-活性材料时，化学/电-活性材料可选自(i)各自包括M1 aM2 bOx的至少三种化学/电-活性材料和(ii)包括M1 aM2 bM3 cOx的至少1、2、3、4或5或更多种化学/电-活性材料。
本发明设备中使用的化学/电-活性材料可选自以下组中的一个或多个：
包含AlaNibOx的化学/电-活性材料，
包含CeO2的化学/电-活性材料，
包含CraMnbOx的化学/电-活性材料，
包含CraTibOx的化学/电-活性材料，
包含CraYbOx的化学/电-活性材料，
包含CuaGabOx的化学/电-活性材料，
包含CuaLabOx的化学/电-活性材料，
包含CuO的化学/电-活性材料，
包含FeaLabOx的化学/电-活性材料，
包含FeaNibOx的化学/电-活性材料，
包含FeaTibOx的化学/电-活性材料，
包含GaaTibZncOx的化学/电-活性材料，
包含MnaTibOx的化学/电-活性材料，
包含NdaSrbOx的化学/电-活性材料，
包含NbaTibOx的化学/电-活性材料，
包含NbaTibZncOx的化学/电-活性材料，
包含NbaWbOx的化学/电-活性材料，
包含NiO的化学/电-活性材料，
包含NiaZnbOx的化学/电-活性材料，
包含Pr6O11的化学/电-活性材料，
包含SbaSnbOx的化学/电-活性材料，
包含SnO2的化学/电-活性材料，
包含TaaTibOx的化学/电-活性材料，和
包含TiaZnbOx的化学/电-活性材料。
包含WO3的化学/电-活性材料，和
包含ZnO的化学/电-活性材料。
其中a、b和c各自独立地为约0.0005至约1；和其中x为足以使存在的氧能平衡化学/电-活性材料中其它元素的电荷的数。
对于下面的材料，优选的a、b和c范围大致如下：
对于AlaNibOx，a＝0.005-0.25和b＝0.75-0.995；
对于CraMnbOx，a＝0.4-0.6和b＝0.4-0.6；
对于CraTibOx，a＝0.985-0.9925和b＝0.0075-0.025或a＝0.025-0.075和b＝0.925-0.975；
对于CraYbOx，a＝0.4-0.6和b＝0.4-0.6；
对于CuaGabOx，a＝0.4-0.6和b＝0.4-0.6；
对于CuaLabOx，a＝0.15-0.45和b＝0.55-0.85；
对于FeaLabOx，a＝0.965-0.995和b＝0.005-0.035；
对于FeaNibOx，a＝0.55-0.85和b＝0.15-0.45；
对于FeaTibOx，a＝0.4-0.6和b＝0.4-0.6；
对于GaaTibZncOx，a＝0.005-0.015，b＝0.1-0.3和c＝0.65-0.95；
对于MnaTibOx，a＝0.4-0.6和b＝0.4-0.6；
对于NdaSrbOx，a＝0.925-0.975和b＝0.025-0.075；
对于NbaTibOx，a＝0.005-0.15和b＝0.85-0.995；
对于NbaTibZncOx，a＝0.005-0.015、b＝0.1-0.3和c＝0.65-0.95；
对于NbaWbOx，a＝0.925-0.975和b＝0.025-0.075；
对于NiaZnbOx，a＝0.4-0.97和b＝0.03-0.6；
对于SbaSnbOx，a＝0.025-0.075和b＝0.925-0.975；
对于TaaTibOx，a＝0.005-0.15和b＝0.85-0.995；和
对于TiaZnbOx，a＝0.085-0.175和b＝0.825-0.915。
本发明中使用的化学/电-活性材料还可选自从上面列举中所述的整个组中删除任何一个或多个成员形成的前述子组。因此，在这种情况下，化学/电-活性材料可不仅为选自由上述列举中所述整个组形成的任何大小的任何子组中的任何一个或多个成员，而且子组还可排除已被从整个组中删除形成子组的成员。此外，通过从上述列举中的整个组中删除各种成员形成的子组可包含任意数量的整个组的成员，从而被排除形成子组的整个组的这些成员不在子组中。下面描述代表性子组。
包含M1Ox的化学/电-活性材料可例如选自：
包含CeO2的化学/电-活性材料，
包含CuO的化学/电-活性材料，
包含NiO的化学/电-活性材料，
包含Pr6O11的化学/电-活性材料，
包含SnO2的化学/电-活性材料，
包含WO3的化学/电-活性材料，和
包含ZnO的化学/电-活性材料。
在上述中，由
包含CeO2的化学/电-活性材料，
包含SnO2的化学/电-活性材料，和
包含ZnO的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个成员可包含玻璃料添加剂，但在需要时，包含M1Ox的其它材料也可包含玻璃料添加剂。
包含M1 aM2 bOx的化学/电-活性材料或包含M1 aM2 bM3 cOx的化学/电-活性材料可选自：
包含AlaNibOx的化学/电-活性材料，
包含CraMnbOx的化学/电-活性材料，
包含CraTibOx的化学/电-活性材料，
包含CraYbOx的化学/电-活性材料，
包含CuaGabOx的化学/电-活性材料，
包含CuaLabOx的化学/电-活性材料，
包含FeaLabOx的化学/电-活性材料，
包含FeaNibOx的化学/电-活性材料，
包含FeaTibOx的化学/电-活性材料，
包含GaaTibZncOx的化学/电-活性材料，
包含MnaTibOx的化学/电-活性材料，
包含NdaSrbOx的化学/电-活性材料，
包含NbaTibOx的化学/电-活性材料，
包含NbaTibZncOx的化学/电-活性材料，
包含NbaWbOx的化学/电-活性材料，
包含NiaZnbOx的化学/电-活性材料，
包含SbaSnbOx的化学/电-活性材料，
包含TaaTibOx的化学/电-活性材料，和
包含TiaZnbOx的化学/电-活性材料。
在上述中，由
包含AlaNibOx的化学/电-活性材料，
包含CraTibOx的化学/电-活性材料，
包含CuaLabOx的化学/电-活性材料，
包含FeaLabOx的化学/电-活性材料，
包含FeaNibOx的化学/电-活性材料，
包含FeaTibOx的化学/电-活性材料，
包含GaaTibZncOx的化学/电-活性材料，
包含NbaTibOx的化学/电-活性材料，
包含NbaTibZncOx的化学/电-活性材料，
包含NbaWbOx的化学/电-活性材料，
包含NiaZnbOx的化学/电-活性材料，
包含SbaSnbOx的化学/电-活性材料，
包含TaaTibOx的化学/电-活性材料，和
包含TiaZnbOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个成员可包含玻璃料添加剂，但在需要时，包含M1 aM2 bOx或包含M1 aM2 bM3 cOx的其它材料也可包含玻璃料添加剂。
在本发明的设备中，包含M1 aM2 bOx的化学/电-活性材料可选自由
包含AlaNibOx的化学/电-活性材料，
包含CraTibOx的化学/电-活性材料，和
包含FeaLabOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含CraTibOx的化学/电-活性材料，
包含FeaLabOx的化学/电-活性材料，和
包含FeaNibOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含FeaLabOx的化学/电-活性材料，
包含FeaNibOx的化学/电-活性材料，和
包含NiaZnbOx的化学/电-活性材料，
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含FeaNibOx的化学/电-活性材料，
包含NiaZnbOx的化学/电-活性材料，和
包含SbaSnbOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含AlaNibOx的化学/电-活性材料，
包含CraTibOx的化学/电-活性材料，
包含FeaLabOx的化学/电-活性材料，
包含FeaNibOx的化学/电-活性材料，
包含NiaZnbOx的化学/电-活性材料，和
包含SbaSnbOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含AlaNibOx的化学/电-活性材料，
包含CraTibOx的化学/电-活性材料，和
包含MnaTibOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含NbaNibOx的化学/电-活性材料，
包含NiaZnbOx的化学/电-活性材料，和
包含SbaSnbOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含NiaZnbOx的化学/电-活性材料，
包含SbaSnbOx的化学/电-活性材料，和
包含TaaTibOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含SbaSnbOx的化学/电-活性材料，
包含TaaTibOx的化学/电-活性材料，和
包含TiaZnbOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含CraMnbOx的化学/电-活性材料，
包含CraTibOx的化学/电-活性材料，和
包含CraYbOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含CraTibOx的化学/电-活性材料，
包含CraYbOx的化学/电-活性材料，和
包含CuaGabOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含CraYbOx的化学/电-活性材料，
包含CuaGabOx的化学/电-活性材料，和
包含CuaLabOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含CuaGabOx的化学/电-活性材料，
包含CuaLabOx的化学/电-活性材料，和
包含FeaLabOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含CraMnbOx的化学/电-活性材料，
包含CraTibOx的化学/电-活性材料，
包含CraYbOx的化学/电-活性材料，
包含CuaGabOx的化学/电-活性材料，
包含CuaLabOx的化学/电-活性材料，和
包含FeaLabOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含CraYbOx的化学/电-活性材料，
包含CuaGabOx的化学/电-活性材料，和
包含CuaLabOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含CuaGabOx的化学/电-活性材料，
包含CuaLabOx的化学/电-活性材料，和
包含FeaTibOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含CraMnbOx的化学/电-活性材料，
包含MnaTibOx的化学/电-活性材料，和
包含NdaSrbOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员。
在本发明的设备中，包含M1 aM2 bOx的化学/电-活性材料或包含M1 aM2 bM3 cOx的化学/电-活性材料可选自由
包含CraTibOx的化学/电-活性材料，
包含MnaTibOx的化学/电-活性材料，和
包含NbaTibZncOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含MnaTibOx的化学/电-活性材料，
包含NbaTibZncOx的化学/电-活性材料，和
包含TaaTibOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含NbaTibZncOx的化学/电-活性材料，
包含TaaTibOx的化学/电-活性材料，和
包含TiaZnbOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含AlaNibOx的化学/电-活性材料，
包含CraTibOx的化学/电-活性材料，
包含MnaTibOx的化学/电-活性材料，
包含NbaTibZncOx的化学/电-活性材料，
包含TaaTibOx的化学/电-活性材料，和
包含TiaZnbOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含GaaTibZncOx的化学/电-活性材料，
包含NbaTibOx的化学/电-活性材料，和
包含NiaZnbOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含GaaTibZncOx的化学/电-活性材料，
包含NbaTibOx的化学/电-活性材料，
包含NiaZnbOx的化学/电-活性材料，
包含SbaSnbOx的化学/电-活性材料，
包含TaaTibOx的化学/电-活性材料，和
包含TiaZnbOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含CuaLabOx的化学/电-活性材料，
包含FeaTibOx的化学/电-活性材料，和
包含GaaTibZncOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含FeaTibOx的化学/电-活性材料，
包含GaaTibZncOx的化学/电-活性材料，和
包含NbaWbOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含CraYbOx的化学/电-活性材料，
包含CuaGabOx的化学/电-活性材料，
包含CuaLabOx的化学/电-活性材料，
包含FeaTibOx的化学/电-活性材料，
包含GaaTibZncOx的化学/电-活性材料，和
包含NbaWbOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含MnaTibOx的化学/电-活性材料，
包含NdaSrbOx的化学/电-活性材料，和
包含NbaTibZncOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员。
在本发明的设备中，包含M1Ox的化学/电-活性材料、包含M1 aM2 bOx的化学/电-活性材料或包含M1 aM2 bM3 cOx的化学/电-活性材料可选自由
包含GaaTibZncOx的化学/电-活性材料，
包含NbaTibOx的化学/电-活性材料，
包含NiaZnbOx的化学/电-活性材料，和
包含SnO2的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含GaaTibZncOx的化学/电-活性材料，
包含NbaTibOx的化学/电-活性材料，
包含NiaZnbOx的化学/电-活性材料，
包含SnO2的化学/电-活性材料，
包含TaaTibOx的化学/电-活性材料，和
包含TiaZnbOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含NdaSrbOx的化学/电-活性材料，
包含NbaTibZncOx的化学/电-活性材料，和
包含Pr6O11的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含NbaTibZncOx的化学/电-活性材料，
包含Pr6O11的化学/电-活性材料，和
包含TiaZnbOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含CraMnbOx的化学/电-活性材料，
包含MnaTibOx的化学/电-活性材料，
包含NdaSrbOx的化学/电-活性材料，
包含NbaTibZncOx的化学/电-活性材料，
包含Pr6O11的化学/电-活性材料，和
包含TiaZnbOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
在本发明的设备中，包含M1Ox的化学/电-活性材料或包含M1 aM2 bOx的化学/电-活性材料可选自由
包含NbaTibOx的化学/电-活性材料，
包含NiaZnbOx的化学/电-活性材料，和
包含SnO2的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含NiaZnbOx的化学/电-活性材料，
包含SnO2的化学/电-活性材料，和
包含TaaTibOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含SnO2的化学/电-活性材料，
包含TaaTibOx的化学/电-活性材料，和
包含TiaZnbOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含NbaTibOx的化学/电-活性材料，
包含NiaZnbOx的化学/电-活性材料，
包含SbaSnbOx的化学/电-活性材料，和
包含ZnO的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含NiaZnbOx的化学/电-活性材料，
包含SbaSnbOx的化学/电-活性材料，
包含TaaTibOx的化学/电-活性材料，和
包含ZnO的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含SbaSnbOx的化学/电-活性材料，
包含TaaTibOx的化学/电-活性材料，
包含TiaZnbOx的化学/电-活性材料，和
包含ZnO的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含TaaTibOx的化学/电-活性材料，
包含TiaZnbOx的化学/电-活性材料，和
包含ZnO的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含NbaTibOx的化学/电-活性材料，
包含NiaZnbOx的化学/电-活性材料，
包含SbaSnbOx的化学/电-活性材料，
包含TaaTibOx的化学/电-活性材料，
包含TiaZnbOx的化学/电-活性材料，和
包含ZnO的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含AlaNibOx的化学/电-活性材料，
包含CraMnbOx的化学/电-活性材料，和
包含CuO的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含CraMnbOx的化学/电-活性材料，
包含CuO的化学/电-活性材料，和
包含NdaSrbOx的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含CuO的化学/电-活性材料，
包含NdaSrbOx的化学/电-活性材料，和
包含Pr6O11的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含NdaSrbOx的化学/电-活性材料，
包含Pr6O11的化学/电-活性材料，和
包含WO3的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员，
或由
包含AlaNibOx的化学/电-活性材料，
包含CraMnbOx的化学/电-活性材料，
包含CuO的化学/电-活性材料，
包含NdaSrbOx的化学/电-活性材料，
包含Pr6O11的化学/电-活性材料，和
包含WO3的化学/电-活性材料
组成的组中的一个或多个或全部成员。
为形成为M1 aM2 bOx或M1 aM2 bM3 cOx的化学/电-活性材料，可用正丙醇混合粉末形式的组分金属氧化物，过筛至细目并球磨，辊轧或使用Mueller玻璃板混合器制备成糊料。任何沉积化学/电-活性材料到基质上的方法都是合适的。用于沉积的一种技术是在其上丝网印刷了电极的氧化铝基质上涂敷半导体材料。可通过手刷半导体材料到基质上、用滴管吸取材料到孔内、薄膜沉积或厚膜印刷技术在电极上面沉积半导体材料。大多数技术随后是煅烧，并在850-1050℃下最终烧制以烧结半导体材料。
图2-3中图示了用于丝网印刷具有电极和化学/电-活性材料的基质的技术。图2描述了使用覆盖有电介质材料的交指型电极的方法，形成可沉积入化学/电-活性材料的空白孔。图3描述了6种材料的阵列的电极屏罩图案，其被印刷在基质的两面上以提供12种材料的阵列芯片。电极中的两个是并联的，从而它只持有6种独特的材料。从图3所示阵列的顶向下数，顶部两种材料只能同时被它们共同接触的分段电极访问。在那以下是电介质材料的屏罩图案，其被丝网印刷在基质两面上电极的顶部，以防止材料通过接触气体混合物被污染，如可降低传感器材料对气体敏感性或引起短路的烟炱沉积物。在那以下是实际传感器材料的屏罩图案。它被印刷在电极顶部电介质中的孔中。当在阵列中使用超过一种材料时，每次印刷一种单独材料。
在阵列中制造的传感器材料的几何形状，包括它的厚度这种特征，用作传感器的化合物或组合物的选择，和在阵列上施加的电压可根据需要的敏感性变化。如果需要，可构造一定大小的设备使得它可通过直径不超过约150mm，或不超过约100mm，或不超过约50mm，或不超过约25mm，或不超过约18mm的圆大小的开孔，这可由它用途的要求规定。传感器材料优选在通过传感器材料施加约1至约20优选约1至约12伏电压的电路中并联。
如所述，可测量的电响应特性的类型包括AC阻抗或电阻、电容、电压、电流或DC电阻。优选使用电阻作为被测量的传感器材料电响应特性来进行气体混合物和/或其中组分的分析。例如，合适的传感器材料可为这样一种，即在约400℃或更高的温度下具有至少约1ohm-cm，并优选至少约10ohm-cm，但不超过约106ohm-cm，优选不超过约105ohm-cm，更优选不超过约104ohm-cm的电阻率。这种传感器材料特征还在于，与不暴露时的电阻相比，当暴露于气体混合物时，优选在约400℃或更高的温度下，其表现出至少约0.1％，并优选至少约1％的电阻变化。
不管为了分析混合物和/或其中感兴趣的气体组分而测量的响应特性的类型如何，都希望应使用这种响应特性的量化值在长期时间内稳定的传感器材料。当传感器材料暴露于包含分析物的混合物时，分析物的浓度为包含其的具体气体混合物组成的函数，传感器材料的响应值优选在暴露于混合物的过程中在长期时间内在恒定温度下保持不变或变化只有很小的程度。例如，响应值(如果变化的话)在至少约1分钟的时间内、或优选数小时内如至少约1小时、优选至少约10小时、更优选至少约100小时和最优选至少约1000小时内变化不超过约20％，优选不超过约10％，较优选不超过约5％，最优选不超过约1％。上述类型传感器材料的一个优点在于它们特征在于响应的这种稳定性。
当阵列暴露于气体混合物时，测定每种化学/电-活性材料的电响应，用于测定响应的装置包括使传感器材料互相连接的导体。导体又连接到电输入和输出电路上，包括适于测量和记录传感器材料表现出的电信号形式的响应的数据获取和控制设备。响应值如关于电阻的测量值可用信号的大小指示。传感器阵列可产生关于混合物中每种分析物组分的一种或多种信号，不管分析物是一种或多种单一气体和/或一种或多种气体子组。
测定每种单独化学/电-活性材料与其它化学/电-活性材料的每一种分开的电响应。这可通过用电流顺序访问每种化学/电-活性材料来完成，使用多路调制器提供一种材料和另一种之间在例如时间范围或频率范围内区分的信号。因此优选化学/电-活性材料不应在串联电路中与任何其它这种材料连接。不过通过电流到化学/电-活性材料的一个电极可被布置与一种以上的材料接触。电极可与阵列中化学/电-活性材料的全部或少于全部接触。例如，如果阵列具有12种化学/电-活性材料，则电极可与化学/电-活性材料的2、3、4、5或6(或任选地在每种情况下更多)组的组中每个成员接触。电极将优选被布置允许电流顺序通过该化学/电-活性材料的组中的每一个成员。
可使用导体如印刷电路连接电源到传感器材料上，并当在传感器材料上施加电压时，就产生通过材料的相应电流。尽管电压可为AC或DC，但电压大小一般保持不变。得到的电流与施加的电压和传感器材料的电阻成比例。可测定电流、电压或电阻形式的材料响应，用于此的设备包括商业模拟电路元件如精密电阻器、滤波电容器和运算放大器(如OPA4340)。由于电压、电流和电阻各自为其它两个电性质的已知函数，因此已知的一个性质的量可被容易地转化成另外一个的量。
可结合例如电响应的数字化来测定电阻。用于数字化电响应的装置包括模拟/数字(A/D)转换器，这在本领域中是已知的，并可包括例如涉及比较器运算的电子元件和电路。按上面所述由在传感器材料上施加电压得到的电压信号形式的电响应用作比较器部分(如LM339)的输入。比较器的另一输入由通过使用从运算放大器(如LT1014)和外部晶体管(如PN2007a)设定的恒定电流源为电容器充电产生的线性斜坡来推动。用微计算机(如T89C51CC01)控制和监控斜坡。第二个比较器部分也通过斜坡电压推动，但好比是精密基准电压。微计算机捕获从斜坡开始到比较器激活的时间长度以产生基于计量时间的信号。
然后通过微计算机由从材料电压输出得到的时间信号与对应于已知检查电压和最后对应于检查电压函数的电阻的时间信号的比计算传感器材料的电阻或将其量化为值。微处理器芯片如T89C51CC01可用于此功能。微处理器芯片还可用作通过比较上面测得的电阻与先前测得的电阻值来测定传感器材料电阻变化的装置。
例如可通过使用电路元件如阻抗计、电容计或电感计测定电性质如阻抗或电容。
用于数字化化学/电-活性材料阵列的温度的装置可包括例如上述将代表温度测量设备的物理性质、状态或条件的信号转换成基于计量时间的信号的元件。
在一种实施方案中，当按上述方式产生电响应如电阻时结束多组分气体混合物的分析。由于传感器材料在暴露于气体混合物时表现出的电阻测量值为一种或多种组分气体在混合物内分压的函数，因此测量的电阻提供了有关气体混合物组成的有用信息。信息可例如表示混合物内是否存在特定气体或气体子组。但是，在其它实施方案中，可能优选以必要的方式处理或进一步处理电响应，以得到关于混合物内一种或多种组分气体或气体子组浓度的信息，或计算一种或多种组分气体或子组在混合物内的实际浓度。
用于获得关于一种或多种单独组分气体和/或一种或多种气体子组在混合物内的相对浓度或关于混合物内一种或多种单独组分气体和/或子组的检测存在性的测定值或信息或计算实际浓度的手段可包括模拟算法，该模拟算法结合PLS(Projection onto Latent Systems)模型、反向扩散神经网络模型或两者的组合以及信号预处理和输出后处理。信号预处理包括但不限于这种运算，如主成分分析、简单线性转换和换算、对数和自然对数转换、原始信号值(如电阻)差分和对数值差分。算法包含参数已被预先确定并且根据经验模拟预处理输入信号和所关注物种气体浓度相关信息之间关系的模型。输入后处理包括但不限于上面列出的所有运算以及它们的反运算。
使用常数、系数或其它因子从单独传感器材料对预期作为要被分析混合物中组分存在的特定单独气体或子组的精确测量电响应的预定值特征得到的方程构建模型。可以以考虑温度作为与传感器材料暴露于气体混合物时表现出的电响应孤立和无关的任何方式构建方程。阵列中的每种单独传感器材料在其对混合物中至少一种组分气体或子组的响应上不同于其它传感器中的每一个，测定每个传感器的这些不同响应，并用于构建模型中使用的方程。
阵列中的温度变化可用传感器材料电响应特性如电阻的量化值变化来指示。在混合物中所关注气体的恒定分压下，传感器材料电响应特性的值可随阵列和因而该材料的温度变化而改变。为了确定或测量温度变化程度或相应的值，可测量电响应特性的这种值变化。不需要但优选与气体混合物组成含量有关信息无关地进行这种温度测量。这可通过不使用为了另外测量温度提供组成信息的传感器来完成，任选地，通过并联电路而不是串联使温度测量设备与传感器材料连接。用于测量温度的装置包括热电偶或结合传感器阵列的高温计。如果温度测定设备为热敏电阻器，其一般为对分析物气体不响应的材料，则热敏电阻器优选由与制造任何一个气体传感器的材料不同的材料制成。不管测量温度或温度变化的方法如何，阵列的温度值或量化温度范围都是想要的输入量，优选为数字化形式，从其可进行气体混合物和/或其中组分的分析。
在本发明的方法和设备中，不象各种现有技术，不需要为了进行分析而分离混合物的组分气体，如通过膜或电解池。当利用本发明进行分析时，也不需要使用参比气体，如为了使响应或分析结果返回到基线值，或根据参比状态调整响应或分析结果。初步试验除外，在初步试验中，测定为每种单独传感器材料暴露于每种单独分析物气体而分配的标准化响应值，传感器材料只暴露于包含分析物气体和/或子组的混合物。为了得到响应值与那些暴露于包含分析物的混合物得到的进行比较，传感器材料不暴露于任何其它气体。因此只从化学/电-活性材料暴露于包含分析物的混合物时得到的电响应以连续方式进行混合物的分析。利用传感器材料对混合物内所包含的除分析物本身外的任何气体的暴露推断不出关于分析物气体和/或子组的信息。因此，在除了化学/电活性材料在阵列中的单个中响应以外没有有关该气体混合物的信息的情况下，可以确定某组分在该气体混合物中的存在性或浓度。
因此本发明在汽车排放系统中存在的高温下一般在约400℃-约1000℃的范围内是有用的。但是，除了汽油和柴油内燃机外，还有本发明可适用的各种其它燃烧工艺，包括如来自于化学制造、发电、废物焚化和空气加热的各种烟道或燃烧炉排放物。这些应用需要检测ppm至百分率水平的气体，如氮氧化物、氨、一氧化碳、烃和氧气，且一般在高腐蚀环境中。
当多组分气体混合物包括氮氧化物、烃、氨或本文中提及的任何其它气体中的任何一种或全部时，可使用本设备测定多组分气体混合物中氮氧化物、氨和/或烃的存在和/或浓度。本设备还可用于测定可在多组分气体混合物中存在的本文提及的任意一种或多种其它气体的存在和/或浓度。为此，在本发明的设备中，包含M1Ox的化学/电-活性材料、包含M1 aM2 bOx的化学/电-活性材料和包含M1 aM2 bM3 cOx的化学/电-活性材料中一种或多种的电响应可涉及到气体混合物内氮氧化物的存在、气体混合物内氨的存在、气体混合物内烃的存在、气体混合物内所有氮氧化物的集体浓度、气体混合物内氨的浓度和/或气体混合物内烃的浓度中的一种或多种。在本发明的设备中，一种或多种化学/电-活性材料的电响应还能区分氮氧化物和氨的存在和/或浓度，并可用于测定燃烧废气中的空气/燃料比λ，或可与单独的λ传感器联合。
本发明还用于检测和测量其它系统中的气体，其它系统如气味检测非常重要和/或在较低温度下的那些，如在医疗、农业或食品和饮料工业中，或在建筑通风系统或运输车辆中。化学/电-活性材料的阵列可用于例如补充或校准气相色谱法的结果。
因此本发明提供用于直接检测多组分气体系统中一种或多种气体存在和/或浓度的方法和设备，包括被选择用于检测多组分气流中分析物气体或气体子组的至少两种化学/电-活性材料的阵列。多组分气体系统可基本处于不会低至或高至损坏传感器材料或传感器设备以其它方式出错的任何温度下。在一种实施方案中，气体系统可处于较低的温度如室温(约25℃)下或另外在约0℃至小于约100℃的范围内，而在其它实施方案中，气体混合物可在较高的温度下如在约400℃至约1000℃或更高的范围内。因此，气体混合物可具有约0℃或更高、约100℃或更高、约200℃或更高、约300℃或更高、约400℃或更高、约500℃或更高、约600℃或更高、约700℃或更高、约800℃或更高的温度，但小于约1000℃、小于约900℃、小于约800℃、小于约700℃、小于约600℃、小于约500℃、小于约400℃、小于约300℃、小于约200℃或小于约100℃。
在气体混合物超过约400℃的应用中，传感器材料和阵列的温度为基本只是并优选单单是包含气体分析物的气体混合物的温度的结果。这一般为可变温度。当分析高温气体时，可能希望提供具有阵列的加热器以将传感器材料快速带到最小温度。但是，一旦分析开始，一般就关掉加热器(如果使用的话)，并不提供保持传感器材料在预定温度的方法。传感器材料的温度因此升高或降低至与周围环境温度相同的程度。周围环境和相应传感器和阵列的温度一般为基本只是阵列暴露于的气体混合物的温度的结果。
在气体混合物低于约400℃的应用中，可能优选保持传感器材料和阵列在约200℃或以上的预定温度，并优选400℃或以上。这种预定的温度可基本是不变的，或优选是不变的。预定温度还可为约500℃或以上、约600℃或以上、约700℃或以上、约800℃或以上、约900℃或以上、或约1000℃或以上。这可利用与阵列结合的加热器以本领域中已知的方式方便地实现。如果需要，可为每种独立的化学/电-活性材料提供独立的微加热器装置，并且任何一种或多种材料可被加热至相同或不同的温度。在这种情况下，气体混合物的温度还可低于约300℃，低于约200℃，低于约100℃，或低于约50℃。在这些低温应用中，用于加热化学/电-活性材料的装置可为电压在约10-3至约10-6伏范围内的电源。放置材料的基质可由选自硅、碳化硅、氮化硅和含电阻掺杂剂的氧化铝中的一种或多种的材料制成。在这些低温应用中使用的设备经常小至足以放在人手中。
但是，这种加热技术也适用于高温气体分析。当气体混合物的温度超过约400℃时，在可选实施方案中，可用加热器将传感器材料连续保持在可高于气体混合物温度的最小预定温度上。这种预定温度可为约500℃或更高、约600℃或更高、约700℃或更高、约800℃或更高、约900℃或更高或约1000℃或更高。在一些情况下，尽管气体的温度可能高于这种预定温度，但如果需要连续保持传感器材料在预定温度的最小值，则加热器仍然要可用于循环。
要被分析的气体混合物可由工艺排放出，或可为传递到设备的化学反应的产物。在这种情况下，本发明的设备还可包括用于利用阵列的电响应和任选的温度测量值以控制工艺或设备的装置。
用于利用传感器材料的电响应和任选的温度测量值以控制工艺或设备的装置包括控制例如内燃机中发生的燃烧化学反应或控制发动机自身或其中相关部件或装备的决策程序。
燃烧为在发动机缸内发生烃燃料氧化化学反应的工艺。发动机为传送化学反应成效的设备，该成效为燃烧反应产生的力成为移动缸内活塞需要的功。排放多组分气体混合物的工艺的另一个例子是发生在燃料电池中的化学反应，传送化学反应成果的设备的其它例子为锅炉，如熔炉中使用的锅炉或发电用锅炉，或烟道中的涤气器，废气被传送到这里进行减轻污染处理。
在为发动机的情况下，为了控制燃烧工艺或发动机自身的运转，微计算机(如T89C51CC01)执行有关燃烧工艺参数或有关发动机运转特性的大量决策程序。微计算机收集关于发动机废气组成含量的信息，并通过获得已暴露于废气流的化学/电-活性材料阵列的响应来完成，并任选地获得温度测量值。信息被临时存贮在随机存取存储器中，微计算机然后将一个或多个决策程序应用于信息。
决策程序利用一种或多种算法和/或数学运算来处理获取的信息产生值形式的决策，其中值等价于工艺特定参数或设备运转特性应拥有的所需状态或条件。根据决策程序结果，通过微计算机给出或控制能使工艺参数或设备运转特性的状态或条件调整的指令。在为燃烧化学反应体现的工艺中，可通过调整反应参数如供入到其中的反应物的相对数量来控制工艺。例如，可增加或减少到缸的燃料或空气流。在为发动机自身时，可通过调整发动机的运转特性如扭矩或发动机速度实现控制，其中发动机为传送化学反应成效的设备。
通过本发明的方法和设备控制的内燃机和附属部件和装备可用于多种不同目的，包括例如在任何类型的运输或娱乐车辆中，如汽车、卡车、公共汽车、机车、飞机、太空船、艇、喷气滑雪橇、所有地形适用车辆或雪上汽车；或在建筑、维护或工业性作业用设备中，如泵、升降机、吊车、起重机、发电机，或爆破、运土、挖掘、钻探、采矿或球场草地磨蹭用装备。
总之，可看到本发明提供了在暴露于气体混合物时测定、测量和记录阵列中存在的每种化学/电-活性材料表现出的响应的设备。可使用能测定、测量和记录电性质变化的任何装置，如能测量材料响应在它们表面吸附的气体分子浓度而发生AC阻抗变化的装置。用于测定电性质的其它装置为测量例如电容、电压、电流或DC电阻的合适设备。或者，可测量并记录检测材料的温度变化。化学检测方法和设备还可提供测量或分析混合物和/或被检测气体的装置，从而确定气体的存在和/或测量它们的浓度。这些装置可包括能例如实现化学统计学、神经网络或其它图形识别技术的仪器或装备。化学传感器设备还包括用于化学/电-活性材料阵列的壳、检测装置和分析装置。
设备包括基质、至少两种被选择用于检测多组分气流中一种或多种预定气体的化学/电-活性材料的阵列、和当暴露于气体系统时检测存在的每种化学/电-活性材料电性质变化的装置。传感器材料的阵列应能检测所关注的分析物，不管由多组分混合物中几种其它组分的存在而引起的竞争反应。为此，本发明使用如本文所述的传感器材料的阵列或多重性，其每一种都对要被检测的混合物中的至少一种气体组分具有不同的敏感性。通过选择制造传感器的适宜材料组成，得到具有所需敏感性并可工作产生上述类型的分析测量值和结果的传感器。上面描述了用于此的各种合适类型的材料。阵列中传感器的数目一般大于或等于混合物中要被分析的单一气体组分的数目。
关于本发明设备、设备用途和设备使用方法的更多描述可在2002年4月5日提交的美国临时申请No.60/370445和2002年4月5日提交的美国申请SN10/117472中找到，本文全文引入它们中的每一个作为本文一部分用于各种目的。
在本发明的设备或方法被陈述或描述为包含、包括、含有或具有特定部件或步骤时，应认识到，除非明确相反地提供陈述或描述，则除了被明确陈述或描述那些以外的一个或多个部件或步骤都可存在于设备或方法中。但是，在可选实施方案中，本发明的设备或方法可被陈述或描述为基本由某些部件或步骤组成，在这些实施方案中，其中将不存在会在本质上改变操作原理或设备或方法特点的部件或步骤。在其余可选实施方案中，本发明的设备或方法可被陈述或描述为由某些部件或步骤组成，在这些实施方案中，其中将不存在除了陈述的那些以外的部件或步骤。
当就本发明设备中部件或方法中步骤的存在的陈述或描述使用“一”时，应认识到，除非明确相反地提供陈述或描述，这种词的使用都不限制设备中部件或方法中步骤的存在在数量上为一个。
通过下面描述的试验工作证明本发明的有益效果。这种试验工作涉及的本发明实施方案只是说明性的，不限制本发明的范围。
试验各种化学/电-活性材料，以确定它们中的哪一个能表现出使它们能作为分析气体混合物设备中所用阵列成员候选对象的性能特征。在第一种筛选评价中，材料被暴露于来自丙烷燃烧器的废气，记录与每种材料连接的电路所得的电阻变化。记录在材料暴露于废气流时一段时间内每种材料电阻的增加或减少，并使用算法由电阻读数得到气体混合物中各种组分气体存在和/或浓度的预测，其中气体混合物作为来自丙烷燃烧器中燃烧的废气产生。同时用慢化学发光装置(“CLD”)测量废气流的组分，这能够直接比较预测的气体组成和测量的气体组成。对全部这种数据进行主成分分析，还检查每种材料的AC阻抗以证实材料特征为当暴露于气体混合物时有稳定频率区域。
在第二种筛选评价中，使往往不能良好粘着到氧化铝基质的化学/电-活性材料与玻璃料混合。然后使全部材料暴露于管式反应器中的合成气混合物，其中全部材料包括与玻璃料混合的那些和没有混合的那些。制造混合物的合成气为NO2、C3H8、O2和CO。记录由于暴露于各种气体混合物产生的与每种材料连接的电路电阻变化。记录在材料暴露于气体混合物时每种材料在一段时间内的电阻增加或减少，并使用算法由电阻读数得到气体混合物中各种组分气体存在和/或浓度的预测。同时用慢CLD测量气体混合物的组分，这能够直接比较预测的气体组成和测量的气体组成。对全部这种数据进行主成分分析，还在材料稳定性和粘着性的化学考虑因素方面检查试验的材料。
这两种筛选评价产生被指示作为本发明气体分析设备中阵列成员良好候选对象的材料列表。材料可被描述为金属氧化物或金属氧化物的混合物，并陈列在下面的列表中。
                          金属氧化物
CeO2             SnO2                ZnO
CeO2与玻璃料     SnO2与玻璃料        ZnO与玻璃料
NiO
                             金属氧化物的混合物
  (a)以下元素的氧化物   (b)以下元素的氧化物   (c)以下元素的氧化物   (a)/(b)或(a)/(b)/(c)的摩尔比   玻璃料
  Al   Ni   1/199   有
  Cr   Ti   1/19   无
  Cr   Ti   1/19   有
  Cr   Y   1/1   无
  Cu   La   1/2   有
  Fe   La   40/1   无
  Fe   La   40/1   有
  Fe   Ni   2/1   无
  Fe   Ni   2/1   有
  Fe   Ti   1/1   无
  Fe   Ti   1/1   有
  Ga   Ti   Zn   1/19/80   无
  Ga   Ti   Zn   1/19/80   有
  Mn   Ti   1/1   无
  Nb   Ti   1/19   无
  Nb   Ti   1/19   有
  Nb   Ti   1/99   无
  Nb   Ti   1/99   有
  Nb   Ti   Zn   1/19/80   无
  Nb   Ti   Zn   1/19/80   有
  Nb   W   19/1   无
  Nb   W   19/1   有
  Ni   Zn   1/1   无
  Ni   Zn   1/1   有
  Ni   Zn   2/1   无
  Ni   Zn   2/1   有
  Sb   Sn   1/19   有
  Ta   Ti   1/24   无
  Ta   Ti   1/24   有
  Ta   Ti   1/99   无
  Ta   Ti   1/99   有
Ti Zn 3/22 无
  Ti   Zn   3/22   有
通过在温度为370℃和430℃的丙烷燃烧器中试验对上面列出的材料进行49-状态评价。通过向丙烷燃烧器废气中加入不同的合成气(例如NO2、C3H8、O2和CO)混合物形成总共49种不同的气体混合物来建立试验材料的49种状态。用于此试验的单独金属氧化物或掺入到混合物中的组分金属氧化物购自供应商如Aldrich，Johnson Matthey，Fisher或Alfa。按所示摩尔比由组分金属氧化物形成每种混合物材料。在使用金属氧化物混合物时，没有设法确定由混合物形成的材料是具有单相还是具有多相。当在上面列表中注明时，玻璃料以10体积％被加入到特定材料中。
为形成混合物，用正丙醇混合粉末形式的组分金属氧化物。每种材料，不管是单独金属氧化物还是混合物，并且不管是否包含玻璃料，都被小批量(～20g)地制备用于试验，过-325目筛，并在于1050℃下煅烧和烧制前球磨。使用Mueller玻璃板混合器将大部分材料制备成糊料，但是两种按下面列表中的符号“RM”所示被辊轧。
将49-状态评价中的材料暴露于来自丙烷燃烧器的废气连同合成气中，并记录与每种材料连接的电路得到的电阻变化。记录在材料暴露于废气流一段时间内每种材料电阻的增加或减少，并使用算法由电阻读数得到气体混合物中各种组分气体存在和/或浓度的预测，其中气体混合物作为来自丙烷燃烧器中燃烧的废气产生。同时用慢速CLD测量废气流的组分，这能够直接比较预测的气体组成和测量的气体组成。对全部这种数据进行主成分分析，并由分析来选择下面的子组用于进一步试验。
                                金属氧化物
NiO                  SnO2与玻璃料                   ZnO与玻璃料
                             金属氧化物的混合物
  (a)以下元素的氧化物   (b)以下元素的氧化物   (c)以下元素的氧化物   (a)/(b)或(a)/(b)/(c)的摩尔比   玻璃料
  Al   Ni   1/199   有
  Cr   Ti   1/19   有
  Fe   La   40/1   有
  Fe   Ni   2/1   有
  Ga   Ti   Zn   1/19/80   无
  Nb   Ti   1/19   无
  Nb   Ti   1/19   有
  Ni   Zn   1/1   有
  Ni   Zn   2/1   有RM
  Sb   Sn   1/19   有
  Ti   Zn   3/22   有
对从49-状态评价中选择的上述材料进行模拟运行评价，其中在汽油直接喷射发动机系统中试验它们。在暴露于发动机废气的设备中使用材料。按与在49-状态评价中试验的那些基本相同的方式制备用于发动机试验的材料，除了批量大小增加到100g。在发动机评价中，使材料暴露于具有NOx存储催化剂的贫燃发动机的废气。试验包括在具有恒定RPM和负荷的五种不同状态下运行发动机。将定位材料的基质加热至至少约480℃的温度。记录由于暴露于发动机废气产生的与每种材料连接的电路的电阻变化。记录当材料暴露于废气时每种材料在一段时间内的电阻增加或减少，并使用包括投影到潜系统(“PLS”)模型的算法由电阻读数得到废气流中NOx浓度的预测。同时用快速CLD测量废气，这能够直接比较预测的NOx浓度和测量的NOx浓度。用PLS模型测定的NOx量与用CLD测定的量比较的均方根误差为19.5ppm。标绘NOx浓度的每个预测测定量对同时的CLD测量量的关系曲线。所有测量的标绘示于图4中，从其可看到化学/电-活性材料的阵列可在可接受的误差极限内用于确定气体混合物中组分的存在或浓度。

Claims (38)

1.一种用于分析多组分气体混合物的设备，包括：
(a)四种或更多种化学/电-活性材料的阵列，当在选定温度下暴露于气体混合物时，每种化学/电-活性材料表现出与其它化学/电-活性材料中的每一种不同的电响应特性；
其中该化学/电-活性材料选自(i)包含M1Ox的至少一种化学/电-活性材料和(ii)各自包含M1 aM2 bOx的至少三种化学/电-活性材料；
其中M1选自Al、Ce、Cr、Cu、Fe、Ga、Mn、Nb、Nd、Ni、Pr、Sb、Sn、Ta、Ti、W和Zn；
其中M2选自Ga、La、Mn、Ni、Sn、Sr、Ti、W、Y、Zn；
其中M1和M2在M1 aM2 bOx中是各自不同的；
其中a、b和c各自独立地为约0.0005至约1；和
其中x为足以使存在的氧能平衡化学/电-活性材料中其它元素的电荷的数；和
(b)用于在该阵列暴露于气体混合物时测定每种化学/电-活性材料电响应的装置。
2.根据权利要求1的设备，其包括五种或更多种化学/电-活性材料的阵列，其中该化学/电-活性材料选自各自包含M1 aM2 bOx的至少四种化学/电-活性材料。
3.根据权利要求1的设备，其包括六种或更多种化学/电-活性材料的阵列，其中该化学/电-活性材料选自各自包含M1 aM2 bOx的至少五种化学/电-活性材料。
4.一种用于分析多组分气体混合物的设备，包括：
(a)四种或更多种化学/电-活性材料的阵列，当在选定温度下暴露于气体混合物时，每种化学/电-活性材料表现出与其它化学/电-活性材料中的每一种不同的电响应特性；
其中该化学/电-活性材料选自(i)各自包含M1Ox的至少二种化学/电-活性材料和(ii)各自包含M1 aM2 bOx的至少二种化学/电-活性材料；
其中M1选自Al、Ce、Cr、Cu、Fe、Ga、Mn、Nb、Nd、Ni、Pr、Sb、Sn、Ta、Ti、W和Zn；
其中M2选自Ga、La、Mn、Ni、Sn、Sr、Ti、W、Y、Zn；
其中M1和M2在M1 aM2 bOx中是各自不同的；
其中a、b和c各自独立地为约0.0005至约1；和
其中x为足以使存在的氧能平衡化学/电-活性材料中其它元素的电荷的数；和
(b)用于在阵列暴露于气体混合物时测定每种化学/电-活性材料电响应的装置。
5.根据权利要求4的设备，其包括五种或更多种化学/电-活性材料的阵列，其中该化学/电-活性材料选自各自包含M1 aM2 bOx的至少三种化学/电-活性材料。
6.根据权利要求4的设备，其包括六种或更多种化学/电-活性材料的阵列，其中该化学/电-活性材料选自各自包含M1 aM2 bOx的至少四种化学/电-活性材料。
7.一种用于分析多组分气体混合物的设备，包括：
(a)四种或更多种化学/电-活性材料的阵列，当在选定温度下暴露于气体混合物时，每种化学/电-活性材料表现出与其它化学/电-活性材料中的每一种不同的电响应特性；
其中该化学/电-活性材料选自(i)包含M1Ox的至少一种化学/电-活性材料、(ii)各自包含M1 aM2 bOx的至少二种化学/电-活性材料和(iii)包含M1 aM2 bM3 cOx的至少一种化学/电-活性材料；
其中M1选自Al、Ce、Cr、Cu、Fe、Ga、Mn、Nb、Nd、Ni、Pr、Sb、Sn、Ta、Ti、W和Zn；
其中M2和M3各自独立选自Ga、La、Mn、Ni、Sn、Sr、Ti、W、Y、Zn；
其中M1和M2在M1 aM2 bOx中是各自不同的，M1、M2和M3在M1 aM2 bM3 cOx中是各自不同的；
其中a、b和c各自独立地为约0.0005至约1；和
其中x为足以使存在的氧能平衡化学/电-活性材料中其它元素的电荷的数；和
(b)用于在阵列暴露于气体混合物时测定每种化学/电-活性材料电响应的装置。
8.根据权利要求7的设备，其包括五种或更多种化学/电-活性材料的阵列，其中该化学/电-活性材料选自各自包含M1 aM2 bOx的至少三种化学/电-活性材料。
9.根据权利要求7的设备，其包括六种或更多种化学/电-活性材料的阵列，其中该化学/电-活性材料选自各自包含M1 aM2 bOx的至少四种化学/电-活性材料。
10.一种用于分析多组分气体混合物的设备，包括：
(a)四种或更多种化学/电-活性材料的阵列，当在选定温度下暴露于气体混合物时，每种化学/电-活性材料表现出与其它化学/电-活性材料中的每一种不同的电响应特性；
其中该化学/电-活性材料选自(i)包含M1Ox的至少二种化学/电-活性材料、(ii)各自包含M1 aM2 bOx的至少一种化学/电-活性材料和(iii)包含M1 aM2 bM3 cOx的至少一种化学/电-活性材料；
其中M1选自Al、Ce、Cr、Cu、Fe、Ga、Mn、Nb、Nd、Ni、Pr、Sb、Sn、Ta、Ti、W和Zn；
其中M2和M3各自独立选自Ga、La、Mn、Ni、Sn、Sr、Ti、W、Y、Zn；
其中M1和M2在M1 aM2 bOx中是各自不同的，M1、M2和M3在M1 aM2 bM3 cOx中是各自不同的；
其中a、b和c各自独立地为约0.0005至约1；和
其中x为足以使存在的氧能平衡化学/电-活性材料中其它元素的电荷的数；和
(b)用于在阵列暴露于气体混合物时测定每种化学/电-活性材料电响应的装置。
11.根据权利要求10的设备，其包括五种或更多种化学/电-活性材料的阵列，其中该化学/电-活性材料选自各自包含M1 aM2 bOx的至少二种化学/电-活性材料。
12.根据权利要求10的设备，其包括六种或更多种化学/电-活性材料的阵列，其中该化学/电-活性材料选自各自包含M1 aM2 bOx的至少三种化学/电-活性材料。
13.一种用于分析多组分气体混合物的设备，包括：
(a)四种或更多种化学/电-活性材料的阵列，当在选定温度下暴露于气体混合物时，每种化学/电-活性材料表现出与其它化学/电-活性材料中的每一种不同的电响应特性；
其中该化学/电-活性材料选自(i)各自包含M1 aM2 bOx的至少三种化学/电-活性材料和(ii)包含M1 aM2 bM3 cOx的至少一种化学/电-活性材料；
其中M1选自Al、Ce、Cr、Cu、Fe、Ga、Mn、Nb、Nd、Ni、Pr、Sb、Sn、Ta、Ti、W和Zn；
其中M2和M3各自独立选自Ga、La、Mn、Ni、Sn、Sr、Ti、W、Y、Zn；
其中M1和M2在M1 aM2 bOx中是各自不同的，M1、M2和M3在M1 aM2 bM3 cOx中是各自不同的；
其中a、b和c各自独立地为约0.0005至约1；和
其中x为足以使存在的氧能平衡化学/电-活性材料中其它元素的电荷的数；和
(b)用于在阵列暴露于气体混合物时测定每种化学/电-活性材料电响应的装置。
14.根据权利要求13的设备，其包括五种或更多种化学/电-活性材料的阵列，其中该化学/电-活性材料选自各自包含M1 aM2 bOx的至少四种化学/电-活性材料。
15.根据权利要求13的设备，其包括六种或更多种化学/电-活性材料的阵列，其中该化学/电-活性材料选自各自包含M1 aM2 bOx的至少五种化学/电-活性材料。
16.一种用于分析多组分气体混合物的设备，包括：
(a)四种或更多种化学/电-活性材料的阵列，当在选定温度下暴露于气体混合物时，每种化学/电-活性材料表现出与其它化学/电-活性材料中的每一种不同的电响应特性；
其中该化学/电-活性材料选自(i)包含M1Ox的化学/电-活性材料、(ii)包含M1 aM2 bOx的化学/电-活性材料和(iii)包含M1 aM2 bM3 cOx的化学/电-活性材料；
其中M1选自Al、Ce、Cr、Cu、Fe、Ga、Mn、Nb、Nd、Ni、Pr、Sb、Sn、Ta、Ti、W和Zn；
其中M2和M3各自独立选自Ga、La、Mn、Ni、Sn、Sr、Ti、W、Y、Zn；
其中M1和M2在M1 aM2 bOx中是各自不同的，M1、M2和M3在M1 aM2 bM3 cOx中是各自不同的；
其中a、b和c各自独立地为约0.0005至约1；和
其中x为足以使存在的氧能平衡化学/电-活性材料中其它元素的电荷的数；和
(b)连续保持化学/电-活性材料在最小温度为约500℃或以上的加热器；
(c)用于在阵列暴露于气体混合物时测定每种化学/电-活性材料独立电响应的装置；和
(d)用于在除化学/电-活性材料独立电响应以外没有有关气体混合物的信息时获得与气体混合物中组分存在或浓度相关的测定的装置。
17.根据权利要求1、4、7、10、13和16的设备，其中包含M1 aM2 bOx的化学/电-活性材料选自：
包含AlaNibOx的化学/电-活性材料，
包含CraMnbOx的化学/电-活性材料，
包含CraYbOx的化学/电-活性材料，
包含CuaGabOx的化学/电-活性材料，
包含CuaLabOx的化学/电-活性材料，
包含FeaLabOx的化学/电-活性材料，
包含FeaNibOx的化学/电-活性材料，
包含FeaTibOx的化学/电-活性材料，
包含MnaTibOx的化学/电-活性材料，
包含NdaSrbOx的化学/电-活性材料，
包含NbaTibOx的化学/电-活性材料，
包含NbaWbOx的化学/电-活性材料，
包含NiaZnbOx的化学/电-活性材料，
包含SbaSnbOx的化学/电-活性材料，
包含TaaTibOx的化学/电-活性材料，和
包含TiaZnbOx的化学/电-活性材料。
18.根据权利要求1、4、7、10、13和16的设备，其中包含M1 aM2 bM3 cOx的化学/电-活性材料选自：
包含GaaTibZncOx的化学/电-活性材料，
包含NbaTibZncOx的化学/电-活性材料。
19.一种用于分析多组分气体混合物的设备，包括：
(a)三种或更多种化学/电-活性材料的阵列，当在选定温度下暴露于气体混合物时，每种化学/电-活性材料表现出与其它化学/电-活性材料中的每一种不同的电响应特性；
其中该化学/电-活性材料选自(i)包含M1Ox的化学/电-活性材料、(ii)包含M1 aM2 bOx的化学/电-活性材料和(iii)包含M1 aM2 bM3 cOx的化学/电-活性材料；
其中M1选自Al、Ce、Cr、Cu、Fe、Ga、Mn、Nb、Nd、Ni、Pr、Sb、Sn、Ta、Ti、W和Zn；
其中M2和M3各自独立选自Ga、La、Mn、Ni、Sn、Sr、Ti、W、Y、Zn；
其中M1和M2在M1 aM2 bOx中是各自不同的，M1、M2和M3在M1 aM2 bM3 cOx中是各自不同的；
其中a、b和c各自独立地为约0.0005至约1；和
其中x为足以使存在的氧能平衡化学/电-活性材料中其它元素的电荷的数；和
(b)用于在阵列暴露于气体混合物时测定每种化学/电-活性材料独立电响应的装置；
其中至少三种化学/电-活性材料包括选自以下组之一的三种材料的组：
分别包含AlaNibOx、CraTibOx和FeaLabOx的化学/电-活性材料的组；
分别包含CraTibOx、FeaLabOx和FeaNibOx的化学/电-活性材料的组；
分别包含FeaLabOx、FeaNibOx和NiaZnbOx的化学/电-活性材料的组；
分别包含FeaNibOx、NiaZnbOx和SbaSnbOx的化学/电-活性材料的组；
分别包含AlaNibOx、CraTibOx和MnaTibOx的化学/电-活性材料的组；
分别包含NbaTibOx、NiaZnbOx和SbaSnbOx的化学/电-活性材料的组；
分别包含NiaZnbOx、SbaSnbOx和TaaTibOx的化学/电-活性材料的组；
分别包含SbaSnbOx、TaaTibOx和TiaZnbOx的化学/电-活性材料的组；
分别包含CraMnbOx、CraTibOx和CraYbOx的化学/电-活性材料的组；
分别包含CraTibOx、CraYbOx和CuaGabOx的化学/电-活性材料的组；
分别包含CraYbOx、CuaGabOx和CuaLabOx的化学/电-活性材料的组；
分别包含CuaGabOx、CuaLabOx和FeaLabOx的化学/电-活性材料的组；
分别包含CraYbOx、CuaGabOx和CuaLabOx的化学/电-活性材料的组；
分别包含CuaGabOx、CuaLabOx和FeaTibOx的化学/电-活性材料的组；
分别包含CraMnbOx、MnaTibOx和NdaSrbOx的化学/电-活性材料的组；
分别包含CraTibOx、MnaTibOx和NbaTibZncOx的化学/电-活性材料的组；
分别包含MnaTibOx、NbaTibZncOx和TaaTibOx的化学/电-活性材料的组；
分别包含NbaTibZncOx、TaaTibOx和TiaZnbOx的化学/电-活性材料的组；
分别包含GaaTibZncOx、NbaTibOx和NiaZnbOx的化学/电-活性材料的组；
分别包含NbaTibOx、NiaZnbOx和SnO2的化学/电-活性材料的组；
分别包含NiaZnbOx、SnO2和TaaTibOx的化学/电-活性材料的组；
分别包含SnO2、TaaTibOx和TiaZnbOx的化学/电-活性材料的组；
分别包含TaaTibOx、TiaZnbOx和ZnO的化学/电-活性材料的组；
分别包含AlaNibOx、CraMnbOx和CuO的化学/电-活性材料的组；
分别包含CraMnbOx、CuO和NdaSrbOx的化学/电-活性材料的组；
分别包含CuO、NdaSrbOx和Pr6O11的化学/电-活性材料的组；
分别包含NdaSrbOx、Pr6O11和WO3的化学/电-活性材料的组；
分别包含CuaLabOx、FeaTibOx和GaaTibZncOx的化学/电-活性材料的组；
分别包含FeaTibOx、GaaTibZncOx和NbaWbOx的化学/电-活性材料的组；
其中a、b、c和x如上所述。
20.一种用于分析多组分气体混合物的设备，包括：
(a)四种或更多种化学/电-活性材料的阵列，当在选定温度下暴露于气体混合物时，每种化学/电-活性材料表现出与其它化学/电-活性材料中的每一种不同的电响应特性；
其中该化学/电-活性材料选自(i)包含M1Ox的化学/电-活性材料、(ii)包含M1 aM2 bOx的化学/电-活性材料和(iii)包含M1 aM2 bM3 cOx的化学/电-活性材料；
其中M1选自Al、Ce、Cr、Cu、Fe、Ga、Mn、Nb、Nd、Ni、Pr、Sb、Sn、Ta、Ti、W和Zn；
其中M2和M3各自独立选自Ga、La、Mn、Ni、Sn、Sr、Ti、W、Y、Zn；
其中M1和M2在M1 aM2 bOx中是各自不同的，M1、M2和M3在M1 aM2 bM3 cOx中是各自不同的；
其中a、b和c各自独立地为约0.0005至约1；和
其中x为足以使存在的氧能平衡化学/电-活性材料中其它元素的电荷的数；和
(b)用于在阵列暴露于气体混合物时测定每种化学/电-活性材料独立电响应的装置；
其中至少四种化学/电-活性材料包括选自以下组之一的四种材料的组：
分别包含GaaTibZncOx、NbaTibOx、NiaZnbOx和SnO2的化学/电-活性材料的组；
分别包含NbaTibOx、NiaZnbOx、SbaSnbOx和ZnO的化学/电-活性材料的组；
分别包含NiaZnbOx、SbaSnbOx、TaaTibOx和ZnO的化学/电-活性材料的组；和
分别包含SbaSnbOx、TaaTibOx、TiaZnbOx和ZnO的化学/电-活性材料的组；
其中a、b、c和x如上所述。
21.一种用于分析多组分气体混合物的设备，包括：
(a)六种或更多种化学/电-活性材料的阵列，当在选定温度下暴露于气体混合物时，每种化学/电-活性材料表现出与其它化学/电-活性材料中的每一种不同的电响应特性；
其中该化学/电-活性材料选自(i)包含M1Ox的化学/电-活性材料、(ii)包含M1 aM2 bOx的化学/电-活性材料和(iii)包含M1 aM2 bM3 cOx的化学/电-活性材料；
其中M1选自Al、Ce、Cr、Cu、Fe、Ga、Mn、Nb、Nd、Ni、Pr、Sb、Sn、Ta、Ti、W和Zn；
其中M2和M3各自独立选自Ga、La、Mn、Ni、Sn、Sr、Ti、W、Y、Zn；
其中M1和M2在M1 aM2 bOx中是各自不同的，M1、M2和M3在M1 aM2 bM3 cOx中是各自不同的；
其中a、b和c各自独立地为约0.0005至约1；和
其中x为足以使存在的氧能平衡化学/电-活性材料中其它元素的电荷的数；和
(b)用于在阵列暴露于气体混合物时测定每种化学/电-活性材料独立电响应的装置；
其中至少六种化学/电-活性材料包括选自以下组之一的四种材料的组：
分别包含CraMnbOx、MnaTibOx、NdaSrbOx、NbaTibZncOx、Pr6O11和TiaZnbOx的化学/电-活性材料的组
分别包含AlaNibOx、CraTibOx、FeaLabOx、FeaNibOx、NiaZnbOx和SbaSnbOx的化学/电-活性材料的组
分别包含AlaNibOx、CraTibOx、MnaTibOx、NbaTibZncOx、TaaTibOx和TiaZnbOx的化学/电-活性材料的组
分别包含GaaTibZncOx、NbaTibOx、NiaZnbOx、SbaSnbOx、TaaTibOx和TiaZnbOx的化学/电-活性材料的组
分别包含GaaTibZncOx、NbaTibOx、NiaZnbOx、SnO2、TaaTibOx和TiaZnbOx的化学/电-活性材料的组
分别包含NbaTibOx、NiaZnbOx、SbaSnbOx、TaaTibOx、TiaZnbOx和ZnO的化学/电-活性材料的组
分别包含CraMnbOx、CraTibOx、CraYbOx、CuaGabOx、CuaLabOx和FeaLabOx的化学/电-活性材料的组
分别包含AlaNibOx、CraMnbOx、CuO、NdaSrbOx、Pr6O11和WO3的化学/电-活性材料的组
分别包含CraYbOx、CuaGabOx、CuaLabOx、FeaTibOx、GaaTibZnbOx和NbaWbOx的化学/电-活性材料的组；和
分别包含CraMnbOx、MnaTibOx、NdaSrbOx、NbaTibZncOx、Pr6O11和TiaZnbOx的化学/电-活性材料的组；
其中a、b、c和x如上所述。
22.根据权利要求1、4、7、10、13、16、19、20和21的设备，其中该化学/电-活性材料还包含玻璃料添加剂。
23.根据权利要求1的设备，其测定多组分气体混合物中氮氧化物的存在或浓度。
24.根据权利要求1的设备，其测定多组分气体混合物中烃的存在或浓度。
25.根据权利要求1的设备，其测定多组分气体混合物中氮氧化物和烃的存在或浓度。
26.根据权利要求1的设备，其中气体混合物中的组分气体不被分离。
27.根据权利要求1的设备，其中当仅暴露于多组分气体混合物时测定化学/电-活性材料的电响应。
28.根据权利要求1的设备，还包括用于计算至少一种单独气体组分在气体混合物内浓度的装置。
29.根据权利要求1的设备，其中多组分气体混合物由工艺排放出，或为传递到设备的化学反应的产物，并且其中该设备还包括利用电响应以控制工艺或设备运行的装置。
30.一种运输车辆，包括根据权利要求1的设备。
31.建筑、维护或工业性作业用装备，包括根据权利要求1的设备。
32.根据权利要求1的设备，还包括用于分别加热每种化学/电-活性材料的加热装置。
33.根据权利要求1的设备，其中每种化学/电-活性材料被加热至相同的温度。
34.根据权利要求1的设备，其中一种或多种化学/电-活性材料被加热至与其它化学/电-活性材料不同的温度。
35.根据权利要求1的设备，其中该化学/电-活性材料在基质上，该基质由选自硅、碳化硅、氮化硅和具有电阻掺杂剂的氧化铝制成。
36.根据权利要求1的设备，其中气体混合物包括有机磷气体。
37.根据权利要求1的设备，其可拿在人手中。
38.根据权利要求1的设备，其位于建筑或汽车的通风系统中。
CN 200480014770 2003-03-26 2004-03-26 分析气体混合物的设备 Pending CN1795377A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US45775403P 2003-03-26 2003-03-26
US60/457,754 2003-03-26
US60/457,761 2003-03-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1795377A true CN1795377A (zh) 2006-06-28

Family

ID=36806162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 200480014770 Pending CN1795377A (zh) 2003-03-26 2004-03-26 分析气体混合物的设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1795377A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102466238A (zh) * 2010-11-16 2012-05-23 通用电气公司 用于分析燃烧系统的运行的方法和系统
CN102778481A (zh) * 2011-05-09 2012-11-14 中国科学院微电子研究所 感应栅型非晶态金属氧化物tft气体传感器
CN102778479A (zh) * 2011-05-09 2012-11-14 中国科学院微电子研究所 可集成的非晶态金属氧化物半导体气体传感器
CN102914566A (zh) * 2012-10-18 2013-02-06 西南大学 一种气味检测装置
CN102177431B (zh) * 2008-10-09 2013-07-03 丰田自动车株式会社 排气传感器的活性判定装置、内燃机的控制装置
CN110274934A (zh) * 2018-03-14 2019-09-24 全球能源互联网研究院有限公司 一种气敏材料及其制备方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102177431B (zh) * 2008-10-09 2013-07-03 丰田自动车株式会社 排气传感器的活性判定装置、内燃机的控制装置
CN102466238A (zh) * 2010-11-16 2012-05-23 通用电气公司 用于分析燃烧系统的运行的方法和系统
US9310347B2 (en) 2010-11-16 2016-04-12 General Electric Company Methods and systems for analyzing combustion system operation
CN102466238B (zh) * 2010-11-16 2016-09-07 通用电气公司 用于分析燃烧系统的运行的方法和系统
CN102778481A (zh) * 2011-05-09 2012-11-14 中国科学院微电子研究所 感应栅型非晶态金属氧化物tft气体传感器
CN102778479A (zh) * 2011-05-09 2012-11-14 中国科学院微电子研究所 可集成的非晶态金属氧化物半导体气体传感器
CN102778479B (zh) * 2011-05-09 2014-03-19 中国科学院微电子研究所 可集成的非晶态金属氧化物半导体气体传感器
CN102778481B (zh) * 2011-05-09 2014-06-11 中国科学院微电子研究所 感应栅型非晶态金属氧化物tft气体传感器
CN102914566A (zh) * 2012-10-18 2013-02-06 西南大学 一种气味检测装置
CN102914566B (zh) * 2012-10-18 2014-10-29 西南大学 一种气味检测装置
CN110274934A (zh) * 2018-03-14 2019-09-24 全球能源互联网研究院有限公司 一种气敏材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100342954C (zh) 还原氮氧化物的方法和设备,及其控制
CN1646799A (zh) 用于控制气体排放过程的方法、装置和相关部件
CN1662293A (zh) 还原氮氧化物的方法和装置
CN1107355C (zh) 用于氧化能够与氧反应的气体的电化学方法
CN1311236C (zh) 分析气体混合物的方法和设备
CN1577930A (zh) 燃料电池系统、燃料电池运行方法、程序以及记录介质
CN1613009A (zh) 生物传感器、生物传感器芯片以及生物传感器装置
CN1125990C (zh) 电池容量表和电池容量计算方法
CN1135390C (zh) 一种样品中被分析物的电化学检测方法
CN1274950C (zh) 内燃机空燃比控制设备
CN1260565C (zh) 生物传感器
CN1701232A (zh) 核酸浓度定量分析芯片、装置和分析方法
CN1623090A (zh) 气体混合物分析装置
CN1516781A (zh) 内燃机的空燃比控制装置
CN1235665C (zh) 复合陶瓷薄膜分离氧的方法
CN1129792C (zh) 浓度测量装置、浓度测量装置用试片、生物传感器系统及制造试片的方法
CN1124472C (zh) 流量传感器及用于其上的流量检测组件及流体温度检测组件
CN2903944Y (zh) 体温计和具有体温计的电子设备
CN1800792A (zh) 热传导法传感器及测量方法
CN1443933A (zh) 控制装置、控制方法和发动机控制单元
CN1603833A (zh) 大型煤粉炉优化控制系统
CN1071535A (zh) 热循环和老化粘合力高的富银导体组合物
CN101034141A (zh) 检测可再充电电池内部状态的方法、装置和带有该装置的设备
CN1795377A (zh) 分析气体混合物的设备
CN1089232A (zh) 催化法生产合成气

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20060628