【物流設備網 新品動態】近期,中科院合肥研究院安徽光機所激光中心方曉東研究員、孟鋼研究員團隊在p型銅鐵礦氣體傳感器方面取得新進展。
氣體傳感器是一種將某種氣體體積分數轉化成對應電信號的轉換器。探測頭通過氣體傳感器對氣體樣品進行調理,通常包括濾除雜質和干擾氣體、干燥或制冷處理儀表顯示部分。而開發基于氧化物半導體的超微型氣體傳感器,實現室內外大氣污染物分子的快速識別檢測具有重要的應用前景。傳統的氧化物半導體因具有廣譜響應而難以走向實用。安光所團隊主要從傳感材料(表面)設計與氣體分子特征提取兩方面入手,致力于具有識別檢測功能氧化物傳感器的開發。
p型銅鐵礦(ABO2)是一類重要的功能氧化物,豐富的A、B位離子選擇為調控氣體分子與其電荷交換提供了充足的自由度,有利于高選擇性氣體傳感器的設計。此前,該課題組鄧贊紅副研究員已經在p型銅鐵礦氣體傳感器上進行了大量研究工作,開發了可在室溫工作、對氨氣有高靈敏、高選擇響應的AgAlO2和CuScO2傳感器,在此基礎上,課題組童彬博士采用簡單的溶膠-凝膠制備工藝探索出一種新型CuAlO2硫化氫(H2S)氣體傳感器。
H2S是一種急性劇毒氣體,吸入少量高濃度(~500ppm)H2S可于短時間內中毒身亡,長時間暴露低濃度(~5-20ppm)H2S對眼、呼吸系統及中樞神經都有損傷。我國國家職業衛生標準(GBZ 2.1-2007)規定工作場所H2S職業接觸限值(OELs)為10ppm。該課題組開發的CuAlO2型傳感器在160°C的工作溫度下,對10ppm H2S的電學響應達到4600,對100ppm NH3、NO2和多種揮發性有機物分子的響應小于2,表明優異的選擇性。此外,CuAlO2傳感器還具有快速響應特性,一旦環境中H2S的濃度高于4ppm,傳感器電阻在約1分鐘內增加3個數量級,可及時發出警報。
后,根據測量對象與測量環境確定傳感器的類型。 要進行的具體測量工作,首先要考慮采用何種原理的傳感器,這需要分析多方面的因素之后才能確定。因為,即使是測量同一物理量,也有多種原理的傳感器可供選用,哪一種原理的傳感器更為合適,則需要根據被測量的特點和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題:量程的大小;被測位置對傳感器體積的要求;測量方式為接觸式還是非接觸式;信號的引出方法,有線或是非接觸測量;傳感器的來源,國產還是進口,價格能否承受,還是自行研制。在考慮上述問題之后就能確定選用何種類型的傳感器,然后再考慮傳感器的具體性能指標。
原標題:安光所開發出p型銅鐵礦氣體傳感器
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