PPB级锆基安培型NO气体传感器性能的研究.pdf

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1、第28卷第11期传感技术学报Vo1．28No．112015年11月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSNOV．2O15CharacteristicsStudyoftheZirconia—BasedAmperometricGasSensorsResponsetothePPB—LevelC0ncentrati0n0fNoZHUWeixue，～Han，ZHULinaZHANGFan，jIAN]iawen(Departmentoflnformati。nScienceandEngineering，NingboUniversity，N

2、ingboZhejiⅡng315211．ChinⅡ)Abstract：AmperometricNOsensorbasedOfyttria—stabilizedzirconia(YSZ)withIn2O3sensingelectrodewaspre．paredbyscreen—printingtechniquetodetecttheppblevelofNO．Thephysicalcharacteristicsofthesens0rwerestudiedbytheX—raydiffraction(XRD)andscanningelectronmicroscop

3、e(SEM)．Thesensitivitv0fthesensorwasstudiedbymeasuringthecurrent-vohagecurvesandresponse／recoverytimecharacteristicsatdifferentNOconcentra．tionsandtemperatures．Theresultsshowthat，intherangeof350℃～500℃andwiththeDolarizationvohageof一60mV，thereisagoodlinearrelationshipbetweenthevariat

4、ionofthecurrentchangeAcurrentandNOconcentrati0n．whilethevolumefractionofNOchangesfrom0to900x109．ThesensorresponsebestwhenthetemDeratureisat400oC．Whenthetotalgasflowrateis100cm／rain，theresponseandrecoverytimeofthe90％signalofthesensorsarerespectively18sand12s．Sensorsignalisnotaffect

5、edbychangesinCO2concentration；theresponsesignal0fthesensorhasgoodshort—termstabilityduringthetesttimebutlong．termstabilityneedst0befurtherimDr0ved．TheresponsemechanismofthesensorhasbeenexploredbytheACimpedancespectrumanalysismethod．Keywords-amperometricNOsensors；ppb；timeresponsecl

6、rve：sensingmechanismEEACC：7230Ldoi：10．39690．issn．1004-1699．2015．11．004PPB级锆基安培型NO气体传感器性能的研究朱卫学，金涵，朱丽娜，张帆，简家文(宁波大学信息科学与工程学院，浙江宁波315211)摘要：采用丝网印刷技术制备了以In：0。为敏感电极的锆基安培型三电极NO传感器用以探测10一级NO气体。用x射线衍射仪(xRD)和扫描电镜(SEM)对该传感器进行了理化分析；通过测量其在不同温度和不同NO浓度的气氛中的伏安特性曲线和时间响应曲线，研究了传感器的电流输出信号和NO浓度的关系以及时

7、间响应特性。实验表明：在350℃～500℃测试温度范围内，极化电压为一60mv，NO浓度变化为O~900xlO时传感器响应电流的变化值Acurrent和NO浓度之间存在较好的线性关系并且传感器在400oC时响应值最大。在被测气体总流量为100cm。／rain时，传感器信号90％的响应和恢复时间分别为18S和12s。传感器信号不受CO：浓度变化的影响，传感器的响应信号在测试时间里具有较好短期稳定性，但长期稳定性有待进一步提高。本文还采用阻抗谱分析方法对传感器的响应机理进行了初步的探索。关键词：安培型NO传感器；ppb；时间响应曲线；敏感机理中图分类号：TP2

8、12．2文献标识码：A文章编号：1004—1699(2015)11