基于NASICON固体电解质的毒害气体传感器的研制

本文利用两种溶胶-凝胶法制备了NASICON材料,对制得的NASICON材料利用XRD、IR、Raman和XPS进行表征,分析材料的结构、组分、微粒尺寸以及元素比例。以制备的NASICON为基体导电层材料,以不同的金属氧化物和复合金属氧化物为敏感电极材料制作了六种气体传感器。1.利用掺杂5 wt%Pr6O11的SnO2为敏感电极材料制作了NASICON基固体电解质H2S气体传感器,这种传感器对H2S表现出良好的气敏特性;2.利用掺杂10 wt%CaMg3(SiO3)4的CdS为敏感电极材料制作了NASICON基固体电解质Cl2气体传感器,这种传感器对Cl2表现出良好的气敏特性;3.利用掺杂5 wt%V2O5的TiO2为敏感电极材料制作了NASICON基固体电解质SO2气体传感器,这种传感器对SO2表现出了良好的气敏特性;4.利用掺杂10 wt%C的Cr2O3材料作为敏感电极材料制作了NASICON固体电解质NH3气体传感器,这种传感器对NH3表现出了良好的气敏特性;5.利用NASICON为导电层材料,应用不同的敏感电极材料(a:NiO/Au,b:Au,c:NiO),制作了三种NASICON固体电解质NO2气体传感器;6.设计和制作了以NASICON为基体导电层,以两种金属氧化物(C-Cr2O3, ZnO-TiO2)为敏感电极材料的双功能NH3-C7H8气体传感器。在六种传感器中,传感器的敏感机理都可以用混成电位理论加以解释。