国家自然科学基金(41203047)
- 作品数：10 被引量：5H指数：2
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- 敏感电极结构对CO2传感器性能的影响
- 2020年
- 利用Li2CO3-锂钡掺杂氧化碳酸盐作为敏感电极材料,构建YSZ固体电解质CO2电化学传感器,并借助于扫描电镜、XRD、CO2响应测试,详细研究了敏感电极结构对传感器性能的影响。结果表明,将Li2CO3-锂钡掺杂氧化碳酸盐混合物直接涂覆于YSZ固体电解质表面所制作的传感器响应电动势平稳,性能最好。该传感器具有较低的氧含量依赖特性,在氧含量分别为20%(空气中)、10%、2%、0.2%时均具有较好的CO2响应;并且在待测体系中引入10%水蒸汽后,其响应性能也未受到明显影响。
- 王光伟王光伟陈鸿珍谢波胡明华
- 关键词：碳酸锂YSZCO2传感器
- 锂钡掺杂氧化碳酸盐在二氧化碳电化学传感器中的应用被引量：1
- 2019年
- 借助于XRD、扫描电镜、二氧化碳响应测试、电化学阻抗谱等方法,对锂钡掺杂氧化碳酸盐的烧制及其在YSZ二氧化碳电化学传感器中的应用进行了研究。结果表明,锂钡掺杂氧化碳酸盐烧制温度对传感器响应性能具有影响,传感器电动势响应比例随着烧制温度的升高先增大后减小,而其在二氧化碳浓度降低和升高阶段之间的差异随烧制温度的升高呈先减小后增大的变化趋势。当锂钡掺杂氧化碳酸盐烧制温度为800℃时,传感器电动势响应比例和电动势变化率较大,电子转移数接近理论电子转移数2,符合能斯特响应规律。该传感器响应性能与二氧化碳初始浓度无明显关系,并能抵抗一定程度的水蒸汽累积影响,表现出较好的稳定性。
- 王光伟王光伟陈鸿珍谢波潘琪
- 关键词：YSZCO2传感器
- 高温水蒸汽对CO2电化学传感器性能的影响被引量：3
- 2019年
- 使用锂钡掺杂氧化碳酸盐作为敏感电极材料制备YSZCO2电化学传感器,研究了高温水蒸汽对传感器性能的影响。结果表明,经300℃高温水蒸汽处理(24~120 h)后,传感器对CO2浓度的变化(271~576802μL/L)仍然表现出准确的响应特性,电子转移数接近理论值2;未经高温水蒸汽处理和经高温水蒸汽处理120 h的传感器,均表现出较低的氧含量依赖特性,在不同的氧含量条件下传感器对CO2浓度突变的响应电动势相同。这种传感器不但能在含有一定比例水蒸汽的环境中长时间工作,而且在经过一定程度的高温水蒸汽累积作用后其性能没有明显的劣化。
- 王光伟王光伟陈鸿珍谢波江忠远
- 关键词：无机非金属材料水蒸汽YSZCO2传感器
- 二氧化碳电化学传感器敏感电极的烧制
- 2019年
- 利用碳酸锂-锂钡掺杂氧化碳酸盐作为复合敏感电极,构建YSZ二氧化碳电化学传感器,并借助于XRD、扫描电镜、二氧化碳响应性能测试等方法,对敏感电极的烧制条件进行了研究。结果表明,敏感电极的烧制条件对传感器响应性能具有影响。烧制温度为710℃,烧制时间为3 h所制敏感电极中锂钡掺杂氧化碳酸盐颗粒和碳酸锂颗粒分布均匀,接触紧密,传感器电子转移数接近理论电子转移2,响应性能较好,并表现出较好的热稳定性。继续延长烧制时间,传感器响应性能无明显变化。对于烧制时间较短的传感器,则可通过适当的热处理提升其响应性能。
- 王光伟王光伟陈鸿珍谢波潘琪
- 关键词：烧制CO2传感器
- 电化学极化对YSZ氧传感器中贵金属电极性能的影响被引量：2
- 2013年
- 采用两种极化方式研究了电化学极化对YSZ氧传感器中常用贵金属电极性能的影响,提出了电极阳极和阴极极化模型。研究表明,在500℃和空气条件下,Ag和Pd可通过体扩散和形成氧化物的方式实现高效的氧传质,电极性能较好;离子导体YSZ的引入,可使Pt电极有效反应界面得以扩展,电极性能得到增强;Ag-2%Pt电极较Ag电极性能低,较Pt电极阳极活性有所增强;Au电极极化时主要通过吸脱附和扩散进行氧转移,效率较低,尤其是阴极活性较低。
- 王光伟李和平徐愿坚徐丽萍张磊
- 关键词：贵金属电极性能
- Li2CO3/YSZ电极制备方法对CO2传感器性能的影响
- 2017年
- 借助X射线衍射和扫描电镜,研究烧结、熔融和承载三种典型Li_2CO_3/YSZ敏感电极制作方法对CO_2传感器性能的影响。结果表明,三种方法均能制备出致密的Li_2CO_3/YSZ敏感电极薄膜,并在实验条件(500℃,CO_2浓度范围(318~576 800)×10^(-6))下对待测气体中的CO_2具有准确的响应;熔融法制作的电极薄膜颗粒较其他两种方法大,且由于电极体系中涉及Li_2ZrO_3和Li_2CO_3的相互转化反应,使得传感器长时间稳定性受到影响。
- 陈鸿珍王光伟徐愿坚徐丽萍李和平
- 关键词：YSZCO2传感器
- Li_2CO_3-YSZ-SrCO_3敏感电极的CO_2电化学传感器研究
- 2017年
- 借助X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)分析方法,研究以Li_2CO_3-YSZ-SrCO_3作为敏感电极的氧化锆(YSZ)固体电解质CO_2传感器。结果表明,在实验条件(450℃,CO_2浓度(34100~576800)×10-6)下,传感器对CO_2浓度变化具有准确、快速的响应。Li_2CO_3-YSZ-SrCO_3电极烧制温度对其性能有影响。750℃烧制时,ZrO_2与Li_2CO_3和SrCO_3反应较充分;725℃烧制时,反应较浅。比较而言,725℃烧制的传感器响应较好。
- 陈鸿珍王光伟徐愿坚徐丽萍李和平
- 关键词：氧化锆CO2传感器
- 碳酸锂-碳酸钡-锂钡掺杂氧化碳酸盐作为敏感电极的CO2电化学传感器被引量：2
- 2018年
- 利用碳酸锂-碳酸钡-锂钡掺杂氧化碳酸盐所形成的复合物作为敏感电极材料,YSZ作为固体电解质,构建二氧化碳电化学传感器,并对传感器性能进行了研究。结果表明,基于碳酸锂-碳酸钡-锂钡掺杂氧化碳酸盐的YSZ二氧化碳传感器具有快速和准确的电动势响应,传感器电子转移数近似为2;随着测试温度的升高,所制传感器对待测气体中二氧化碳浓度变化的电动势响应更快,稳定状态更好;随着待测体系中水蒸汽的引入,传感器在二氧化碳浓度较高时稳定响应特性受到一定程度的影响。
- 王光伟王光伟陈鸿珍谢波吕国岭
- 关键词：碳酸锂碳酸钡YSZCO2传感器
- 基于锂钡掺杂氧化碳酸盐的电势型CO2传感器
- 2019年
- 利用锂钡掺杂氧化碳酸盐作为敏感电极材料,YSZ作为固体电解质,构建CO2电化学传感器,并借助于扫描电镜、XRD等方法,对该传感器的性能进行了研究。结果表明,基于锂钡掺杂氧化碳酸盐的YSZCO2传感器具有快速和准确的电动势响应,传感器电子转移数近似为2;经过多次CO2浓度往返突变后传感器电动势均能够恢复到基准状态,并具有较好的长时间稳定性,传感器对于CO2浓度的响应速率随温度的升高而加快。
- 王光伟王光伟陈鸿珍谢波吕国岭
- 关键词：YSZCO2传感器
- 敏感电极层厚度对二氧化碳传感器性能的影响
- 2019年
- 利用碳酸锂-锂钡掺杂氧化碳酸盐复合物作为敏感电极材料,构建YSZ二氧化碳电化学传感器,并借助于二氧化碳响应性能测试和电化学阻抗谱等方法,研究了敏感电极层厚度对传感器性能的影响。结果表明,敏感电极层较薄时,由于电极过程涉及的电活性物质的量较大,而其产生和运移的场所却有限,可能导致局部二氧化碳浓度范围出现传感器响应电动势的波动;敏感电极层厚度增加时,传感器总阻抗增加,其响应电动势比例以及电动势变化率△E均降低,电子转移数偏离理论值2,传感器准确性降低。具体设计过程中,传感器敏感电极层厚度应适中,并结合其工作温度综合考虑。
- 王光伟王光伟陈鸿珍谢波梁兴
- 关键词：厚度CO2传感器阻抗
