DE19859198A1 - Elektrochemischer Gassensor mit hoher Selektivität für Stickstoffmonoxid - Google Patents
Elektrochemischer Gassensor mit hoher Selektivität für StickstoffmonoxidInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen elektrochemischen Gassensor mit zumindest zwei Elektroden und einer Elektrolytkammer, wobei zumindest eine der beiden Elektroden aus einem Substrat mit einer darauf aufgebrachten aktiven Schicht besteht. Der elektrochemische Gassensor ist dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Schicht aus zumindest zwei Komponenten besteht, von denen eine Komponente ein Metall und die andere Komponente ein Nichtmetall ist. Der erfindungsgemäße elektrochemische Gassensor kann bevorzugt zu selektiven Bestimmung von Stickstoffmonoxid in einem Gemisch aus verschiedenen Schadgasen eingesetzt werden und zeigt eine ausgesprochen niedrige Querempfindlichkeit zu Kohlenmonoxid.
Description
Die Erfindung betrifft einen neuen elektrochemischen
Gassensor, der aufgrund seiner speziell ausgebildeten aktiven
Elektrode eine hohe Empfindlichkeit für Stickstoffmonoxid und
nur eine geringe Querempfindlichkeit zu anderen Schadgasen,
insbesondere zu Kohlenmonoxid, aufweist.
Elektrochemische Gassensoren sind seit langem bekannt. Im
Prinzip handelt es sich bei einem elektrochemischen Gassensor
um eine einfache Elektrolytzelle, bestehend aus zwei
Elektroden, die über eine Elektrolytflüssigkeit miteinander
elektrisch leitend verbunden sind. Das zu messende Gas wird
beispielsweise über eine semipermeable Membran der
Arbeitselektrode zugeführt und geht dort eine elektrochemische
Umsetzung ein. Es entsteht ein meßbares elektrisches Signal,
das bevorzugt linear oder nahezu linear mit der Konzentration
des speziellen Gases, das die chemische Umsetzung eingeht,
verläuft. Hierüber ist die Konzentration eines Gases, zum
Beispiel in einem Gasgemisch, dann genau bestimmbar, wenn die
übrigen Gase des Gasgemisches keine Umsetzung an der
Arbeitselektrode eingehen oder in bekannten Konzentrationen
oder Konzentrationsverhältnissen vorliegen. Eine Übersicht
über elektrochemische Gassensoren und Verfahren zu ihrer
Herstellung kann beispielsweise H. Böhm, "Elektrochemische
Gassensoren und Gasanalysengeräte", Technisches Messen, 50
(11), 1983, 399 entnommen werden.
Üblich sind sowohl Zweielektrodenzellen, die nur eine
Arbeitselektrode und eine Gegenelektrode aufweisen, als auch
Dreielektrodenzellen, die darüberhinaus noch eine
Bezugselektrode aufweisen. Auch Mehrelektrodenzellen, z. B.
Vierelektrodenzellen, sind bekannt (EP-A 126 623), diesen
liegt jedoch gegenüber der Dreielektrodenzelle kein neues
technisches Meßkonzept zugrunde.
Werden übliche elektrochemische Gassensoren selektiv zur
Bestimmung eines bestimmten Schadgases in einem Gasgemisch
eingesetzt, treten eine Reihe von Schwierigkeiten auf. Zum
einen muß der Sensor eine genügende Empfindlichkeit aufweisen,
um auch sehr geringe Konzentrationen des Schadgases bestimmen
zu können, zum anderen muß aber auch die Selektivität für das
Schadgas gewahrt bleiben. Unter Praxisbedingungen müssen
elektrochemische Gassensoren in Gasgemischen eingesetzt
werden, die eine Reihe von unterschiedlichen gasförmigen
Verbindungen enthalten, von denen die meisten eine
elektrochemische Umsetzung eingehen können. Ein für die Praxis
geeigneter elektrochemischer Gassensor darf also nur selektiv
auf ein bestimmtes Schadgas ansprechen, ohne daß die
erhaltenen Werte von möglicherweise noch vorhandenen weiteren
Gaskomponenten außerhalb geringer Toleranzen beeinflußt
werden.
Dieses Problem der mangelnden Selektivität tritt insbesondere
zu Tage, wenn elektrochemische Gassensoren zur Bestimmung von
Stickstoffmonoxid eingesetzt werden, da hier eine hohe
Querempfindlichkeit, insbesondere zu Kohlenmonoxid, besteht,
das heißt, das erhaltene Meßergebnis gibt nicht nur die
tatsächliche Konzentration des Stickstoffmonoxids wieder,
sondern wird durch vorhandenes Kohlenmonoxid beeinflußt. Das
Problem der Querempfindlichkeit tritt auch bei anderen
Gaskombinationen auf, die selektive Bestimmung von
Stickstoffmonoxid in einem Gasgemisch, das Kohlenmonoxid
enthält, stellt jedoch besondere Anforderungen an die
Meßtechnik und die Meßelektroden.
Die DE 35 32 674 offenbart eine elektrochemische
Dreielektrodenzelle mit einer Arbeits-, Gegen- und
Bezugselektrode. Die Arbeitselektrode weist eine 10 bis 100 mm
starke Hartkohle- oder Graphitschicht auf, welcher zur
Erhöhung der Hydrophobie 40 bis 80 Gew.-% PTFE-Bindemittel
zugemischt wird. Zur Verhinderung von Rückreaktionen sind die
Arbeitselektrode und Gegen- bzw. Bezugselektrode durch eine
protonleitende Sperrschicht abgetrennt. Mit dieser Elektrode
soll der Empfindlichkeitsfaktor für die Bestimmung von NO2/NO
von 1/3 auf 1/9 ansteigen. Ein Nachteil dieser Elektrode ist
jedoch, daß sie eine hohe Querempfindlichkeit zu Kohlenmonoxid
aufweist.
Die DE 25 47 613 offenbart ebenfalls elektrochemische
Gassensoren zur Bestimmung von NO und NO2. Hier wird NO durch
eine Voroxidation an einer Platinaufdampfschicht (die gas- und
flüssigkeitsdurchlässig ist) in NO2 überführt, und dann wird
dieses NO2 detektiert. Auch diese Anordnung ist nicht zur
selektiven Bestimmung von NO in Gegenwart von Kohlenmonoxid
geeignet, da NO und NO2 summarisch bestimmt werden. Eine
Bestimmung nur des NO ist nicht vorgesehen.
Das deutsche Patent 40 41 143 spricht ausdrücklich das Problem
der Querempfindlichkeit bei elektrochemischen Gassensoren an.
Der in dieser Druckschrift offenbarte elektrochemische
Gassensor besteht aus zwei Doppelschichtmeßelektroden mit
einer jeweils dem Elektrolyten ausgesetzten
Katalysatorschicht. Gasseitig ist eine poröse Rückschicht aus
PTFE vorgesehen. Die Arbeitselektrode besteht aus einer
aufgewalzten Platinschicht, die aus Platinmohr gefertigt wird.
Die Gegenelektrode besteht aus einer aufgewalzten
Kohle/Graphitschicht. Der elektrochemische Gassensor mißt die
Summe aus Stickstoffmonoxid und Kohlenmonoxid und wichtet das
erzeugte elektrische Signal nach einem voreinstellbaren
üblichen Verhältnis von Stickstoffmonoxid und Kohlenmonoxid
z. B. im Straßenverkehr. Zur Bestimmung der Konzentration von
Stickstoffmonoxid in einem Gasgemisch mit unbekanntem
Verhältnis von Stickstoffmonoxid zu Kohlenmonoxid ist der
Gassensor nicht geeignet.
Die WO 96/39626 beschreibt einen elektrochemischen Gassensor,
der speziell für die Bestimmung von Stickstoffmonoxid in der
Medizin ausgelegt ist. Stickoxide werden hier über eine
Rutheniumoxidschicht auf der aktiven Elektrode bestimmt. Durch
die dort offenbarte Elektrode wird das Problem der
Querempfindlichkeit von Stickstoffmonoxid zu anderen Gasen,
die in der Medizin häufig verwendet werden, angeblich gelöst.
Das Problem einer Querempfindlichkeit zu Kohlenmonoxid tritt
bei dieser Anwendung praktisch nicht auf, da die im
medizinischen Bereich eingesetzten Gasgemische in der Regel
kein Kohlenmonoxid enthalten.
Auch die JP 6130016 offenbart einen elektrochemischen
Gassensor zur Bestimmung von Stickstoffmonoxid. Der offenbarte
Halbleitersensor besteht hauptsächlich aus oxidischen
Komponenten, wie Zinnoxid, sowie aus Oxiden der Metalle
Barium, Strontium, Calcium, Chrom, Kupfer und anderen.
Keine der vorstehenden Druckschriften offenbart jedoch einen
elektrochemischen Gassensor, der neben einer hohen
Empfindlichkeit und einfachen Fertigung nur eine geringe
Querempfindlichkeit aufweist und der insbesondere auch zur
selektiven Bestimmung von Stickstoffmonoxid in einem
Gasgemisch geeignet ist, das Kohlenmonoxid enthält. In der
Technik besteht daher ein Bedarf nach einem solchen
elektrochemischen Gassensor.
Die Erfindung betrifft damit einen elektrochemischen Gassensor
mit zumindest zwei Elektroden und einer Elektrolytkammer,
wobei zumindest eine der beiden Elektroden aus einem Substrat
mit einer darauf aufgebrachten aktiven Schicht aus zumindest
zwei Komponenten besteht, von denen die eine Komponente ein
Metall und die andere Komponente ein Nichtmetall ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die aktive Schicht durch simultane
Dünnschichtabscheidung der zumindest zwei Komponenten aus dem
Vakuum auf das Substrat erhältlich ist.
Der erfindungsgemäße Gassensor entspricht im Prinzip einem
beliebigen elektrochemischen Gassensor des Standes der
Technik, bei dem die aktive Elektrode durch die spezielle
erfindungsgemäße aktive Elektrode ersetzt wurde. Besonders
bevorzugt ist der Aufbau des elektrochemischen Gassensors als
Zweielektrodensystem, wie es z. B. in der DE-C 40 41 143
beschrieben ist, oder als Dreielektrodensystem, wie es z. B. in
der DE-A 35 32 674 beschrieben ist. Als Gegenelektrode bzw.
als Gegenelektrode und Bezugselektrode können übliche
Elektroden des Standes der Technik verwendet werden, es ist
allerdings auch möglich, eine erfindungsgemäß beschichtete
Elektrode als Gegenelektrode oder Bezugselektrode einzusetzen.
Die erfindungsgemäße Elektrode unterscheidet sich von den
aktiven Elektroden des Standes der Technik dadurch, daß sie
aus einem Substrat besteht auf dem ein Metall durch simultane
Dünnschichtabscheidung aus dem Vakuum gemeinsam mit einem
Nichtmetall abgeschieden wurde. Bei dem Nichtmetall handelt es
sich bevorzugt um Kohlenstoff, bei dem Metall handelt es sich
bevorzugt um ein Element der achten Nebengruppe des
Periodensystems, wobei insbesondere Metalle der fünften und
sechsten Periode genannt werden können. Für die Bestimmung von
Stickstoffmonoxid in Gegenwart von Kohlenmonoxid hat sich der
Einsatz von Iridium als Metallbestandteil besonders bewährt.
Besonders bevorzugt sind daher elektrochemische Gassensoren,
die eine aktive Elektrode enthalten, bei der auf einem
Substrat Kohlenstoff gemeinsam mit einem Metall der achten
Nebengruppe, insbesondere mit Iridium, abgeschieden wurde.
Die Abscheidung erfolgt durch simultane Dünnschichtabscheidung
aus dem Vakuum. Die Dünnschichtabscheidung von
nichtmetallischen Komponenten, wie Kohlenstoff und von
metallischen Komponenten, wie z. B. Iridium auf einem Substrat
ist im Prinzip bekannt, und entsprechende Vorrichtungen sind
kommerziell erhältlich, z. B. die Beschichtungsanlage PLS 500
der Firma Balzers mit drei Magnetronsputterquellen und einem
Hochfrequenz-Sputterätzer.
Erfindungsgemäß wird die Beschichtung so durchgeführt, daß die
aktive Schicht auf dem Substrat eine geeignete Dicke aufweist.
In der Regel wird die Schichtdicke 1 µm nicht überschreiten,
wobei Schichtdicken von 200 bis 600 nm bevorzugt sind. Die
geeignete Schichtdicke kann aber von einem Fachmann leicht für
eine bestimmte Anordnung durch einfache Routineversuche
bestimmt werden.
Die Abscheidung der zumindest zwei Bestandteile auf dem
Substrat erfolgt im wesentlichen gleichzeitig. Die Abscheidung
kann bei Raumtemperatur, also bei 20 bis 30°C, erfolgen, es
kann jedoch auch eine andere Temperatur gewählt werden.
Wird eine Beschichtungsanlage mit zwei oder drei
Magnetronsputterquellen und einem Hochfrequenz-Sputterätzer
verwendet, dient der Hochfrequenz-Sputterätzer zur
Vorreinigung des Substrats, und die zwei bzw. drei
Magnetronsputterquellen dienen zum Aufbringen der
verschiedenen Bestandteile der aktiven Elektrodenschicht auf
das Substrat. In der bevorzugten Ausführungsform ist eine der
Magnetronsputterquellen ein Iridiumtarget und eine zweite
Magnetronsputterquelle ein Kohlenstofftarget. Arbeitet man mit
einer Vorrichtung mit drei Magnetronsputterquellen oder mit
mehr Magnetronsputterquellen, können diese zusätzlichen
Magnetronsputterquellen weitere Targets enthalten, wie
nachstehend beschrieben.
Wird die Vorrichtung mit Magnetronsputterquellen verwendet,
erfolgt die Beschichtung durch Magnetronstrahlung
wechselseitig von beiden Targets, wobei die Verweildauer pro
Target bevorzugt 0,1 bis 10 Sekunden, stärker bevorzugt 0,5
bis 5 Sekunden und im allgemeinen circa 1 Sekunde beträgt. Die
Beschichtungsrate kann geeignet gewählt werden, und bevorzugt
beträgt sie 0,05 nm/s bis 10 nm/s, stärker bevorzugt 0,1 nm/s
bis 5 nm/s und am stärksten bevorzugt circa 0,5 nm/s. Die
Beschichtungsdauer wird so angepaßt, daß die gewünschte
Schichtdicke der aktiven Schicht erhalten wird. Wird eine
andere Vorrichtung zur simultanen Abscheidung der zumindest
zwei Bestandteile auf dem Substrat verwendet, sind
Beschichtungsdauer, Verweildauer pro Target und
Beschichtungsrate entsprechend anzupassen.
Eine weitere bevorzugte Möglichkeit zur Durchführung der
simultanen Dünnschichtabscheidung ist die simultane
Abscheidung des Metalls und des Nichtmetalls, bevorzugt des
Kohlenstoffs, durch Reaktivsputtern von einem Target unter
Verwendung einer Methanatmosphäre. Während des
Beschichtungsprozesses wird das Methan pyrolytisch zersetzt,
und der Kohlenstoff wird gemeinsam mit dem Metall
abgeschieden. Diese Abscheidungsform ist in der Technik
bekannt und kann ebenfalls in der beschriebenen Anlage Balzers
PLS 500 durchgeführt werden.
Durch diese Vorgehensweise, bei der zwei oder mehrere
Bestandteile simultan auf dem Substrat beschichtet werden,
ergibt sich eine besondere Beschaffenheit der abgeschiedenen
Schicht, die für die hervorragenden Eigenschaften der
erfindungsgemäßen Elektrode verantwortlich ist. In der Regel
liegen in dieser Schicht die Bestandteile elementar vor, es
kann jedoch zur lokal begrenzten Ausbildung chemischer
Mischverbindungen kommen.
Die durch simultane Dünnschichtabscheidung der zumindest zwei
Komponenten auf dem Substrat aus dem Vakuum erhaltene aktive
Schicht zeigt überraschenderweise wesentlich bessere
Eigenschaften hinsichtlich der Empfindlichkeit gegenüber dem
zu bestimmenden Schadstoffgas und bezüglich der Selektivität
bzw. der niedrigen Querempfindlichkeit, als die aktiven
Schichten, die im Stand der Technik auf Elektroden in
Gassensoren verwendet werden.
Während erfindungsgemäß die Abscheidung von zwei Bestandteilen
auf einem Substrat bevorzugt ist, ist es auch möglich und kann
für einige spezielle Anwendungszwecke vorteilhaft sein, wenn
mehr als zwei Bestandteile auf dem Substrat abgeschieden
werden, z. B. Kohlenstoff und zwei Metalle, bevorzugt zwei
Metalle der achten Nebengruppe, wie Kohlenstoff und Iridium
und Ruthenium oder Kohlenstoff und drei Metalle, wie
Kohlenstoff und Iridium und Ruthenium und Platin, etc.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist es auch, wenn die mit einer
aktiven Schicht versehene Elektrode nach der
Dünnschichtbeschichtung durch geeignete chemische und
physikalische Maßnahmen mikroporös gestaltet wird.
Beispielsweise kann bei der Dünnschichtabscheidung eine
weitere Komponente mitabgeschieden werden, die dann durch
geeignete chemische und physikalische Maßnahmen aus der
aktiven Schicht herausgelöst wird, wodurch eine mikroporöse
Schicht entsteht. Beispielsweise ist es möglich, zusammen mit
Kohlenstoff und Iridium noch Aluminium auf das Substrat
aufzubringen. Die so entstandene Schicht besteht dann aus
simultan abgeschiedenem Kohlenstoff, Iridium und Aluminium.
Das Aluminium kann dann z. B. durch Behandeln der Elektrode mit
starker Alkalilauge, z. B. mit KOH, aus der aktiven Schicht
herausgelöst werden, und man erhält die bevorzugte Elektrode
mit einer porösen Schicht aus simultan abgeschiedenem
Kohlenstoff und Iridium. Auch andere an sich bekannte
Verfahren zur Herstellung einer porösen Schicht sind
anwendbar.
Als Substrat für die aktive Elektrode können erfindungsgemäß
beliebige bekannte Substrate verwendet werden. So ist es
möglich, flüssigkeitsdurchlässige Substrate zu verwenden, wie
einen porösen Keramikkörper oder ein poröses Glassubstrat.
Wird ein solches flüssigkeitsdurchlässiges Substrat verwendet,
ist das Substrat elektrolytdurchlässig und dient als
Elektrolytreservoir. In dem erfindungsgemäßen Gassensor weist
dann die Aktivschicht der Arbeitselektrode nach außen. Zur
Begrenzung des Zellenraums wird auf die Aktivschicht eine für
Flüssigkeiten undurchlässige Membran aufgebracht.
Erfindungsgemäß ist es ebenfalls möglich, ein für
Flüssigkeiten undurchlässiges Substrat zu verwenden, z. B. eine
organische Folie, eine Diffusionsmembran. Das Substrat dient
dann als Träger der Aktivschicht, als Diffusionsmembran für
das Gas und schließt darüberhinaus den Elektrolytraum nach
außen hin ab. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Gassensors zeigt die Aktivschicht nach innen. Entsprechende
organische Folien, die als Diffusionsmembran dienen können,
sind in der Technik bekannt. Eine solche Meßzelle unter
Verwendung einer für Flüssigkeiten undurchlässigen Folie als
Substrat ist in Fig. 1 gezeigt und im erfindungsgemäßen
Beispiel näher erläutert.
Als Elektrolyt können beliebige, auf dem Fachgebiet bekannte
Elektrolyte verwendet werden, besonders bevorzugt sind
Schwefelsäure, Phosphorsäure, alkalische Lösungen und
organische Elektrolyte.
Der erfindungsgemäße elektrochemische Gassensor kann in
beliebigen Verfahren und Vorrichtungen des Standes der Technik
eingesetzt werden, um beispielsweise im Straßenverkehr, im
Innenraum von Autos, in Industrieabgasanlagen, etc. selektiv
einzelne Schadgase aus einem Gasgemisch zu messen.
Die Konzentration an NO, die mit dem erfindungsgemäßen
Gassensor bestimmt werden kann, ist nicht besonders
eingeschränkt und beträgt in der Regel bis zu 5000 ppm. Der
erfindungsgemäße Gassensor kann aber auch bevorzugt bei sehr
niedrigen Konzentrationen an NO eingesetzt werden,
beispielsweise bei Konzentrationen von etwa 1 ppm, 10 ppm,
etc.
Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung.
Zur Herstellung einer Arbeitselektrode wurde eine
Beschichtungsanlage PLS 500 der Firma Balzers, ausgerüstet mit
drei Magnetronsputterquellen und einem Hochfrequenz-
Sputterätzer, verwendet. Mit dieser Beschichtungsanlage wurde
eine PTFE-Membran Zitex G 1004 der Firma Norton Pampus GmbH
als Substrat beschichtet. Zunächst wurde das Substrat mit dem
Sputterätzer im Vakuum vorgereinigt und anschließend bei
Raumtemperatur durch Magnetronstrahlung wechselseitig von
einem Iridium- und einem Kohlenstofftarget beschichtet. Die
Verweildauer pro Target betrug jeweils 1 Sekunde, die
Beschichtungsrate betrug 0,4 nm/s. Die Beschichtung erfolgte
0,5 Stunden lang.
Nach im Stand der Technik bekannten Verfahren wurde aus
Platinmohr auf einer Teflonmembran die Bezugs- und
Gegenelektrode gefertigt. Alternativ dazu können die Bezugs-
und Gegenelektrode wie die Arbeitselektrode gefertigt werden,
wobei jedoch geeigneterweise statt des Iridiumtargets ein
Platintarget benutzt wird.
Bezugs- und Gegenelektrode sowie die erfindungsgemäße
Arbeitselektrode werden zu einer Dreielektrodenzelle als
elektrochemischem Gassensor zusammengefügt, wie es in Fig. 1
schematisch dargestellt ist. In einem Gehäuse 1 sind neben dem
Elektrolytreservoir 5 die Arbeitselektrode mit elektrischer
Ableitung 3, 4, die Bezugselektrode mit elektrischer Ableitung
6, 7 und die Gegenelektrode mit elektrischer Ableitung 8, 9
sowie die Gasdiffusionsmembranen 2, 10 untergebracht. Das
Elektrolytreservoir besteht aus einer porösen Keramik oder
einer porösen Glaswolle oder einem Quarzpulver und ist mit
35%iger Schwefelsäure als Elektrolyt getränkt.
Der so hergestellte elektrochemische Gassensor hatte eine
ausgezeichnete Empfindlichkeit für Stickstoffmonoxid und
zeigte praktisch keine Querempfindlichkeit zu Kohlenmonoxid.
Claims (21)
1. Elektrochemischer Gassensor mit zumindest zwei Elektroden
und einer Elektrolytkammer, wobei zumindest eine der beiden
Elektroden aus einem Substrat mit einer darauf aufgebrachten
aktiven Schicht aus zumindest zwei Komponenten besteht, von
denen die eine Komponente ein Metall und die andere Komponente
ein Nichtmetall ist, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive
Schicht durch simultane Dünnschichtabscheidung der zumindest
zwei Komponenten aus dem Vakuum auf das Substrat erhältlich
ist.
2. Elektrochemischer Gassensor nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Nichtmetallkomponente Kohlenstoff ist.
3. Elektrochemischer Gassensor nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Metallkomponente ein Metall
der 8. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente ist.
4. Elektrochemischer Gassensor nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Metallkomponente Iridium ist.
5. Elektrochemischer Gassensor nach einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der aktiven
Schicht um eine mikroporöse Schicht handelt.
6. Elektrochemischer Gassensor nach einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus einem
flüssigkeitsdurchlässigen Material besteht.
7. Elektrochemischer Gassensor nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das flüssigkeitsdurchlässige Material ein
poröser Keramikkörper ist.
8. Elektrochemischer Gassensor nach einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat eine
flüssigkeitsundurchlässige organische Folie ist, die als
Diffusionsmembran für das zu bestimmende Gas dient.
9. Elektrochemischer Gassensor nach einem der Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Gassensor
um eine Zweielektrodenzelle handelt.
10. Elektrochemischer Gassensor nach einem der Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Gassensor
um eine Dreielektrodenzelle handelt.
11. Verfahren zur Herstellung eines elektrochemischen
Gassensors, bei dem eine aktive Elektrode hergestellt wird,
indem zumindest zwei Komponenten aus dem Vakuum durch
simultane Dünnschichtabscheidung auf ein Substrat aufgebracht
werden, wobei eine der beiden Komponenten ein Nichtmetall ist
und die andere Komponente ein Metall ist und die so erhaltene
aktive Elektrode auf an sich bekannte Art und Weise mit
zumindest einer weiteren Elektrode zu dem elektrochemischen
Gassensor zusammengefügt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die
Nichtmetallkomponente Kohlenstoff ist.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei die
Metallkomponente ein Metall der 8. Nebengruppe des
Periodensystems der Elemente ist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Metall Iridium ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die aktive Elektrode nach der
Dünnschichtabscheidung einer chemischen und/oder
physikalischen Nachbehandlung unterzogen wird, so daß eine
mikroporöse Schicht entsteht.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei dem Substrat um ein
flüssigkeitsdurchlässiges Material handelt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
es sich bei dem Substrat um einen porösen Keramikkörper
handelt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß das Substrat eine
flüssigkeitsundurchlässige organische Folie ist, die als
Diffusionsmembran für das zu bestimmende Gas dient.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß der elektrochemische Gassensor eine
Zweielektrodenzelle ist.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß der elektrochemische Gassensor eine
Dreielektrodenzelle ist.
21. Verwendung eines elektrochemischen Gassensors nach einem
der Ansprüche 1 bis 10 zur selektiven Bestimmung der
Stickstoffmonoxidkonzentration in einem Gasgemisch.
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