RU2014120795A - Электрохимический газовый датчик с ионной жидкостью в качестве электролита для обнаружения аммиака и аминов - Google Patents

Электрохимический газовый датчик с ионной жидкостью в качестве электролита для обнаружения аммиака и аминов Download PDF

Info

Publication number
RU2014120795A
RU2014120795A RU2014120795/04A RU2014120795A RU2014120795A RU 2014120795 A RU2014120795 A RU 2014120795A RU 2014120795/04 A RU2014120795/04 A RU 2014120795/04A RU 2014120795 A RU2014120795 A RU 2014120795A RU 2014120795 A RU2014120795 A RU 2014120795A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas sensor
group
sensor according
ammonium cation
electrolyte
Prior art date
Application number
RU2014120795/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2617845C2 (ru
Inventor
Ральф ВАРРАТЦ
Original Assignee
МСА Юроп ГмбХ
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
Priority claimed from DE102011085174A external-priority patent/DE102011085174A1/de
Priority claimed from DE102011087592A external-priority patent/DE102011087592A1/de
Application filed by МСА Юроп ГмбХ filed Critical МСА Юроп ГмбХ
Publication of RU2014120795A publication Critical patent/RU2014120795A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2617845C2 publication Critical patent/RU2617845C2/ru

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28Electrolytic cell components
    • G01N27/30Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/333Ion-selective electrodes or membranes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403Cells and electrode assemblies
    • G01N27/404Cells with anode, cathode and cell electrolyte on the same side of a permeable membrane which separates them from the sample fluid, e.g. Clark-type oxygen sensors
    • G01N27/4045Cells with anode, cathode and cell electrolyte on the same side of a permeable membrane which separates them from the sample fluid, e.g. Clark-type oxygen sensors for gases other than oxygen
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0027General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
    • G01N33/0036General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector specially adapted to detect a particular component
    • G01N33/0054Ammonia
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)

Abstract

1. Электрохимический газовый датчик, включающий:электролит, содержащий ионную жидкость;причем указанная ионная жидкость содержит по меньшей мере один протонный катион аммония с по меньшей мере одним диссоциируемым атомом водорода, причем указанный по меньшей мере один протонный катион аммония вступает в реакцию с заданным газом путем депротонирования.2. Газовый датчик по п. 1, отличающийся тем, что заданный газ содержит по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, состоящей из: аммиака и аминов.3. Газовый датчик по п. 1, отличающийся тем, что указанный газовый датчик сконструирован с возможностью обнаружения, по меньшей мере одного заданного газа, выбранного из группы, состоящей из: аммиака и аминов.4. Газовый датчик по п. 1, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один протонный катион аммония имеет величину рКа меньшую, чем около 9,25.5. Газовый датчик по п. 1, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один протонный катион аммония выбран из группы, состоящей из: однозамещенного катиона аммония; двузамещенного катиона аммония; и трехзамещенного катиона аммония.6. Газовый датчик по п. 1, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один протонный катион аммония содержит по меньшей мере один заместитель, имеющий по меньшей мере одну электроноакцепторную группу.7. Газовый датчик по п. 6, отличающийся тем, что указанныйпо меньшей мере один заместитель, имеющий по меньшей мере одну электроноакцепторную группу, содержит по меньшей мере одну алкильную группу, выбранную из группы, состоящей из: разветвленных С1-С20 алкильных групп; и неразветвленных С1-С20 алкильных групп; по меньшей мере одну арильную и/или

Claims (26)

1. Электрохимический газовый датчик, включающий:
электролит, содержащий ионную жидкость;
причем указанная ионная жидкость содержит по меньшей мере один протонный катион аммония с по меньшей мере одним диссоциируемым атомом водорода, причем указанный по меньшей мере один протонный катион аммония вступает в реакцию с заданным газом путем депротонирования.
2. Газовый датчик по п. 1, отличающийся тем, что заданный газ содержит по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, состоящей из: аммиака и аминов.
3. Газовый датчик по п. 1, отличающийся тем, что указанный газовый датчик сконструирован с возможностью обнаружения, по меньшей мере одного заданного газа, выбранного из группы, состоящей из: аммиака и аминов.
4. Газовый датчик по п. 1, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один протонный катион аммония имеет величину рКа меньшую, чем около 9,25.
5. Газовый датчик по п. 1, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один протонный катион аммония выбран из группы, состоящей из: однозамещенного катиона аммония; двузамещенного катиона аммония; и трехзамещенного катиона аммония.
6. Газовый датчик по п. 1, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один протонный катион аммония содержит по меньшей мере один заместитель, имеющий по меньшей мере одну электроноакцепторную группу.
7. Газовый датчик по п. 6, отличающийся тем, что указанный
по меньшей мере один заместитель, имеющий по меньшей мере одну электроноакцепторную группу, содержит по меньшей мере одну алкильную группу, выбранную из группы, состоящей из: разветвленных С1-С20 алкильных групп; и неразветвленных С1-С20 алкильных групп; по меньшей мере одну арильную и/или по меньшей мере одну гетероарильную группу.
8. Газовый датчик по п. 7, отличающийся тем, что указанная по меньшей мере одна алкильная, арильная и/или гетероарильная группа замещена по меньшей мере одной электроноакцепторной группой при атоме С1; при атоме С2; или при атоме С3 по меньшей мере одной алкильной, арильной или гетероарильной группы, либо при любой другой позиции алкильной, арильной и/или гетероарильной группы.
9. Газовый датчик по п. 6, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один заместитель, имеющий по меньшей мере одну электроноакцепторную группу, содержит по меньшей мере одну С1-С10 алкильную группу, которая замещена по меньшей мере одной электроноакцепторной группой.
10. Газовый датчик по п. 6, отличающийся тем, что указанная по меньшей мере одна электроноакцепторная группа выбрана из группы, состоящей из: ОН; галогена; циано; изоциано; галоген-замещенной алкильной; в частности, галоген-замещенной метильной группы; тиоциано; изотиоциано; амина; азида; тиола; алкокси; циклоалкокси; НО-замещенной, F-замещенной и незамещенной С112-алкокси; трифторметансульфоната (трифлата); нонафторбутансульфоната (нонафлата); п-толуолсульфоната (тозилата); п-бромбензосульфоната (брозилата); п-
нитробензенсульфоната (тозилата); метансульфоната (мезилата); и 2,2,2-трифторэтансульфоната (трезилата).
11. Газовый датчик по п. 6, отличающийся тем, что указанная по меньшей мере одна электроноакцепторная группа выбрана из группы, состоящей из: ОН; галогена; метильной группы, замещенной по меньшей мере одним галогеном, в частности, трехзамещенной галогеном метильной группы; и циано.
12. Газовый датчик по п. 1, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один протонный катион аммония выбран из группы, состоящей из: ди(2-гидроксиэтил)аммония; (2-трифторэтил)аммония; и ди(цианометил)аммония.
13. Газовый датчик по п. 1, отличающийся тем, что катион аммония не является частью системы гетероароматического кольца.
14. Газовый датчик по п. 1, отличающийся тем, что указанная ионная жидкость содержит по меньшей мере один анион, выбранный из группы, состоящей из: нитратов; нитритов; трифторацетатов; тетрафторборатов; гексафторфосфатов; полифторалкансульфонатов; бис(трифторметилсульфонил)имида; алкилсульфатов; алкансульфонатов; ацетатов; и анионов фторированных алкановых кислот.
15. Газовый датчик по п. 1, отличающийся тем, что указанная ионная жидкость содержит по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, состоящей из: ди(2-гидроксиэтил)трифторацетата аммония; (2-трифторэтил)нитрата аммония; и ди(цианометил)нитрата аммония.
16. Газовый датчик по п. 1, отличающийся тем, что указанный электролит абсорбируется твердым веществом.
17. Газовый датчик по п. 15, отличающийся тем, что указанное твердое вещество содержит по меньшей мере одно твердое вещество, выбранное из группы, состоящей из: твердого вещества на основе SiO2 в виде порошка; и твердого вещества на основе SiO2 в виде волокна.
18. Газовый датчик по п. 1, который дополнительно содержит по меньшей мере два электрода, находящихся в электрическом контакте с указанным электролитом и электрически изолированных друг от друга.
19. Газовый датчик по п. 18, отличающийся тем, что каждый из указанных электродов сделан из по меньшей мере одного металла, выбранного из группы, состоящей из: Cu; Ni; Ti; Pt; Ir; Au; Pd; Ag; Ru; Rh; их смесей; их оксидов; и углерода.
20. Газовый датчик по п. 1, отличающийся тем, что указанный электролит дополнительно содержит добавочную часть, содержащую по меньшей мере одну добавку, выбранную из группы, состоящей из: органических добавок; металлоорганических добавок; и неорганических добавок.
21. Газовый датчик по п. 20, отличающийся тем, что добавочная часть присутствует в количестве между около 0,05% и около 15% (по весу) от общего веса электролита.
22. Газовый датчик по п. 20, отличающийся тем, что органические добавки, в случае, если они присутствуют, присутствуют в количестве между около 0,05 и около 1,5% (по весу); неорганические добавки, в случае, если они присутствуют, присутствуют в количестве между около 1 и около 12% (по весу); и металлоорганические добавки, в случае, если они присутствуют,
присутствуют в количестве между около 0,05 и около 1% (по весу).
23. Газовый датчик по п. 1, отличающийся тем, что указанный электролит содержит по меньшей мере одну органическую добавку, выбранную из группы, состоящей из: имидазола; пиридина; пиррола; пиразола; пиримидина; гуанина; мочевой кислоты; бензойной кислоты; порфирина; и их производных.
24. Газовый датчик по п. 1, отличающийся тем, что указанный электролит содержит по меньшей мере одну металлоорганическую добавку, выбранную из группы, состоящей из: металлоорганических фталоцианинов; и производных металлоорганических фталоцианинов; причем катион металлоорганического фталоцианина или производного металлоорганического фталоцианина выбран из группы, состоящей из: Mn2+, Cu2+, Fe2+, Fe3+ и Pb2+.
25. Газовый датчик по п. 1, отличающийся тем, что указанный электролит содержит по меньшей мере одну неорганическую добавку, выбранную из группы, состоящей из: щелочных галогенидов; галогенидов аммония; солей переходных металлов, выбранных из группы, состоящей из: Mn2+, Mn3+, Cu2+, Ag+, Cr3+, Cr6+, Fe2+ и Fe3+, и солей свинца.
26. Способ обнаружения заданного газа с помощью газового датчика согласно по меньшей мере одному из предыдущих пунктов, который состоит в:
создании электролита, содержащего ионную жидкость, в электрохимическом датчике, ионной жидкости, содержащей по меньшей мере один протонный катион аммония с по меньшей мере одним диссоциируемым атомом водорода, причем указанный по меньшей мере один катион аммония вступает в реакцию с заданным газом путем депротонирования.
RU2014120795A 2011-10-25 2012-10-25 Электрохимический газовый датчик с ионной жидкостью в качестве электролита для обнаружения аммиака и аминов RU2617845C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011085174.7 2011-10-25
DE102011085174A DE102011085174A1 (de) 2011-10-25 2011-10-25 Elektrochemischer Gassensor mit einer ionischen Flüssigkeitals Elektrolyt zum Nachweis von Ammoniak und Aminen
DE102011087592.1 2011-12-01
DE102011087592A DE102011087592A1 (de) 2011-12-01 2011-12-01 Elektrochemischer Gassensor mit einer ionischen Flüssigkeit als Elektrolyt zum Nachweis von Ammoniak und Aminen
PCT/EP2012/071141 WO2013060773A1 (en) 2011-10-25 2012-10-25 Electrochemical gas sensor with an ionic liquid as electrolyte for the detection of ammonia and amines

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014120795A true RU2014120795A (ru) 2015-12-10
RU2617845C2 RU2617845C2 (ru) 2017-04-28

Family

ID=47146357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014120795A RU2617845C2 (ru) 2011-10-25 2012-10-25 Электрохимический газовый датчик с ионной жидкостью в качестве электролита для обнаружения аммиака и аминов

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9395323B2 (ru)
EP (1) EP2776819B1 (ru)
JP (1) JP6131261B2 (ru)
KR (1) KR20140098083A (ru)
CN (1) CN103890577B (ru)
AU (1) AU2012330453B2 (ru)
CA (1) CA2853374C (ru)
RU (1) RU2617845C2 (ru)
WO (1) WO2013060773A1 (ru)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2012330453B2 (en) 2011-10-25 2015-08-06 Msa Europe Gmbh Electrochemical gas sensor with an ionic liquid as electrolyte for the detection of ammonia and amines
DE102013014994A1 (de) 2013-09-09 2015-03-12 Dräger Safety AG & Co. KGaA Elektrochemischer Gassensor, flüssiger Elektrolyt und Verwendung eines flüssigen Elektrolyten in einem elektrochemischen Gassensor
DE102014003316B4 (de) * 2013-11-21 2019-07-25 Dräger Safety AG & Co. KGaA Elektrochemischer Sensor
DE102014007137A1 (de) * 2014-05-16 2015-11-19 Dräger Safety AG & Co. KGaA Elektrode für einen elektronischen Gassensor, Herstellungsverfahren für eine Elektrode und Verwendung einer Elektrode
EP3115774B1 (en) 2015-07-06 2020-05-06 Stichting IMEC Nederland Gas sensor with frequency measurement of impedance
DE102015012440B4 (de) * 2015-09-28 2020-02-13 Dräger Safety AG & Co. KGaA Elektrochemischer Gasgenerator für Ammoniak unter Verwendung lonischer Flüssigkeiten und Verwendung des Gasgenerators
JP6694645B2 (ja) * 2016-03-01 2020-05-20 国立研究開発法人産業技術総合研究所 塩基性ガス吸収剤及び塩基性ガス分離回収方法
JP7391540B2 (ja) * 2019-05-31 2023-12-05 浜松ホトニクス株式会社 匂いセンサ及び匂い検出方法
CN115711928A (zh) * 2022-11-09 2023-02-24 郑州炜盛电子科技有限公司 柔性电解质及其制备方法与应用

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3841622A1 (de) 1988-12-10 1990-06-13 Draegerwerk Ag Elektrochemische messzelle zur amperometrischen bestimmung von ammoniak und dessen derivate
US6248224B1 (en) 1999-05-12 2001-06-19 Mst Analytics Inc. Toxic sensor and method of manufacture
RU25226U1 (ru) * 2002-01-23 2002-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "ВЗОР" Электрохимический датчик
US7060169B2 (en) 2002-08-14 2006-06-13 Mst Technology Gmbh Electrochemical cell for gas sensor
GB0407908D0 (en) 2004-04-07 2004-05-12 Univ York Ionic liquids
WO2006025482A1 (ja) * 2004-09-03 2006-03-09 Nissan Motor Co., Ltd. プロトン伝導体およびそれを用いた燃料電池
JP4597622B2 (ja) * 2004-09-27 2010-12-15 根本特殊化学株式会社 電気化学式ガスセンサ
DE102005020719B3 (de) 2005-05-04 2006-09-14 Drägerwerk AG Offner elektrochemischer Sensor
JP2008064578A (ja) * 2006-09-06 2008-03-21 Horiba Ltd イオン液体特性測定方法
GB0704972D0 (en) 2007-03-15 2007-04-25 Varney Mark S Neoteric room temperature ionic liquid gas sensor
DE102008044238A1 (de) 2008-12-01 2010-06-10 Msa Auer Gmbh Elektrochemischer Gassensor mit einer ionischen Flüssigkeit als Elektrolyt, welche organische und/oder metallorganische und/oder anorganische Zusätze aufweist
DE102008044240B4 (de) 2008-12-01 2013-12-05 Msa Auer Gmbh Elektrochemischer Gassensor mit einer ionischen Flüssigkeit als Elektrolyt, welche mindestens ein Mono-, Di- oder Trialkylammonium-Kation enthält
EP3015857B1 (en) 2008-12-01 2017-11-22 MSA Europe GmbH Electrochemical gas sensors with ionic liquid electrolyte systems
DE102008044239A1 (de) 2008-12-01 2010-06-10 Msa Auer Gmbh Elektrochemischer Gassensor mit einer in einem Feststoff auf SiO2-Basis absorbierten ionischen Flüssigkeit als Elektrolyt mit organischen und/oder metallorganischen und/oder anorganischen Zusätzen
DE102010063626A1 (de) 2010-12-21 2012-06-21 Henkel Ag & Co. Kgaa Geschirrspülmittelkompaktate
AU2012330453B2 (en) 2011-10-25 2015-08-06 Msa Europe Gmbh Electrochemical gas sensor with an ionic liquid as electrolyte for the detection of ammonia and amines

Also Published As

Publication number Publication date
AU2012330453A1 (en) 2014-05-15
CN103890577A (zh) 2014-06-25
RU2617845C2 (ru) 2017-04-28
WO2013060773A1 (en) 2013-05-02
CN103890577B (zh) 2016-08-24
JP2014531036A (ja) 2014-11-20
KR20140098083A (ko) 2014-08-07
US20140299470A1 (en) 2014-10-09
US9395323B2 (en) 2016-07-19
CA2853374A1 (en) 2013-05-02
AU2012330453B2 (en) 2015-08-06
EP2776819A1 (en) 2014-09-17
JP6131261B2 (ja) 2017-05-17
EP2776819B1 (en) 2018-12-19
CA2853374C (en) 2020-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2014120795A (ru) Электрохимический газовый датчик с ионной жидкостью в качестве электролита для обнаружения аммиака и аминов
Monteiro et al. Ether-bond-containing ionic liquids and the relevance of the ether bond position to transport properties
Cummings Platinum complexes of terpyridine: synthesis, structure and reactivity
CN102015666B (zh) 反应性离子液体
Jia et al. A fully complementary, high-affinity receptor for phosphate and sulfate based on an acyclic tris (urea) scaffold
RU2011121751A (ru) Электрохимические газовые датчики с ионовыми жидкими электролитическими системами
JP2014531036A5 (ru)
US20060211871A1 (en) Synthesis of ionic liquids
Li et al. Thiocyanate-selective PVC membrane electrodes based on Mn (II) complex of N, N'-bis-(4-phenylazosalicylidene) o-phenylene diamine as a neutral carrier
WO2007131498A3 (de) Salze aus pentafluorphenylimid- anionen und ihre verwendung als ionische flüssigkeiten
Huang et al. Stepwise Encapsulation of Sulfate Ions by Ferrocenyl‐Functionalized Tripodal Hexaurea Receptors
JP2019520677A (ja) 電気化学におけるアジュバントとしてのイオン液体の使用
Periyapperuma et al. Towards Higher Energy Density Redox‐Flow Batteries: Imidazolium Ionic Liquid for Zn Electrochemistry in Flow Environment
Gorska et al. Physicochemical and electrochemical properties of a new series of protic ionic liquids with N-chloroalkyl functionalized cations
CN109071570B (zh) 含有硅的硫酸酯盐
Said et al. A novel potentiometric self-plasticizing polypyrrole sensor based on a bidentate bis-NHC ligand for determination of Hg (II) cation
Martínez-Camarena et al. Assembly of Polyiodide Networks with Cu (II) Complexes of Pyridinol-Based Tetraaza Macrocycles
Roohi et al. Exploring the physicochemical properties of para-xylyl linked DBU-based dicationic ionic liquids consist of various anions: a GD3–M06–2X study
WO2016200870A1 (en) Organic anolyte materials for flow batteries
Mohammed et al. Study of the ionic liquids’ electrochemical reduction using experimental and computational methods
JP2016033117A (ja) イオン液体、レドックスフロー二次電池用電解液、レドックスフロー二次電池および塩
Ferreira et al. Electrochemistry of 2, 8-dithia [9],(2, 9)-1, 10-phenanthrolinophane (L) at the polarized water/1, 2-dichloroethane interface: Evaluation of the complexation properties towards transition and post-transition metal ions
Corr et al. Amidine dications as superelectrophiles
Wawrzynów et al. A comparison of acid–base properties of substituted pyridines and their N-oxides in propylene carbonate
CN103377834A (zh) 一种双电层电容器电解液