[發(fā)明專(zhuān)利]雙工作電極混合電位型氨氣傳感器及其制備方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110404000.8 | 申請(qǐng)日： | 2021-04-15 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN113189170A | 公開(kāi)（公告）日： | 2021-07-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 林赫;肖邦;張毅然;焦安琪 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 上海交通大學(xué) |
| 主分類(lèi)號(hào)： | G01N27/30 | 分類(lèi)號(hào)： | G01N27/30 |
| 代理公司： | 上海交達(dá)專(zhuān)利事務(wù)所 31201 | 代理人： | 王毓理;王錫麟 |
| 地址： | 200240 *** | 國(guó)省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書(shū)： | 查看更多 | 說(shuō)明書(shū)： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 雙工 電極 混合 電位 氨氣 傳感器 及其 制備 方法 | ||
一種雙工作電極混合電位型氨氣傳感器及其制備方法，該傳感器包括：固體電解質(zhì)基片和設(shè)置于其上的正極性工作電極、負(fù)極性工作電極，其中：正極性工作電極和負(fù)極性工作電極對(duì)稱設(shè)置于固體電解質(zhì)基片的兩端；本發(fā)明傳感器通過(guò)取代參比電極，采用正極性電極與負(fù)極性電極結(jié)合，能夠增大傳感器整體的輸出信號(hào)大小，從而在氨氣濃度低至ppb級(jí)別時(shí)，能夠產(chǎn)生可識(shí)別信號(hào)，降低了混合電位型氨氣傳感器的檢測(cè)下限，能夠有效滿足國(guó)六排放中氨氣逃逸濃度小于10ppm的檢測(cè)濃度要求。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及的是一種氣體傳感器領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種雙工作電極混合電位型氨氣傳感器及其制備方法。
背景技術(shù)
選擇性催化還原(SCR)技術(shù)是控制柴油車(chē)、船舶以及電站氮氧化物(NOx)排放的必備技術(shù)。在SCR后處理系統(tǒng)中，需要由尿素水解產(chǎn)生氨氣(NH3)，氨氣參與SCR反應(yīng)以去除氮氧化物。中國(guó)第六階段重型柴油車(chē)污染物排放限值(GB17691-2018)規(guī)定氮氧化物和氨氣的排放限值分別為460mg/kWh和10ppm。因此，SCR系統(tǒng)需要配備氨氣傳感器，以形成對(duì)還原劑(尿素溶液或者氨氣)噴射的閉環(huán)控制，提高SCR反應(yīng)效率并減少氨氣的泄漏。同時(shí)，在尾氣后處理環(huán)境中，二氧化氮是對(duì)氨氣檢測(cè)干擾性較強(qiáng)的氣體之一，應(yīng)用于SCR后處理系統(tǒng)的氨氣傳感器還應(yīng)具備對(duì)二氧化氮較高的抗干擾能力。
氨氣傳感器有混合電位型、電阻型、電流型、光學(xué)、場(chǎng)效應(yīng)晶體管等不同檢測(cè)類(lèi)型。其中，混合電位型具有高溫穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，適用于SCR后處理系統(tǒng)的高溫工作環(huán)境。但現(xiàn)有的由敏感電極、固體電解質(zhì)、參比電極三部分組成的混合電位型氨氣傳感器，仍舊存在著檢測(cè)下限高、靈敏度低、抗氮氧化物的干擾能力弱三個(gè)問(wèn)題。
經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)號(hào)CN201410675433.7，公開(kāi)日2015.02.18，公開(kāi)了一種以Ni3V2O8為敏感電極的YSZ基混成電位型NH3傳感器及制備方法，但該現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明相比，傳感器的整體靈敏度相對(duì)不高，檢測(cè)下限高，信號(hào)響應(yīng)能力低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種雙工作電極混合電位型氨氣傳感器及其制備方法，輸出信號(hào)為兩電極間的電勢(shì)差，通過(guò)取代參比電極，采用正極性電極與負(fù)極性電極結(jié)合，能夠增大傳感器整體的輸出信號(hào)大小，從而在氨氣濃度低至ppb級(jí)別時(shí)，能夠產(chǎn)生可識(shí)別信號(hào)，降低了混合電位型氨氣傳感器的檢測(cè)下限，能夠有效滿足國(guó)六排放中氨氣逃逸濃度小于10ppm的檢測(cè)濃度要求。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
本發(fā)明涉及一種雙工作電極混合電位型氨氣傳感器，包括：固體電解質(zhì)基片和設(shè)置于其上的正極性工作電極、負(fù)極性工作電極，其中：正極性工作電極和負(fù)極性工作電極對(duì)稱設(shè)置于固體電解質(zhì)基片的兩端。
所述的正極性工作電極包括：鈷酸鑭(LaCoO3)、二氧化鈦(TiO2)或鐵酸鈷(CoFe2O4)。
所述的負(fù)極性工作電極包括：氧化銦(In2O3)、氧化鋅(ZnO)、二氧化錫(SnO2)、鐵酸鎳(NiFe2O4)或釩酸鈰(CeVO4)。
所述的固體電解質(zhì)基片包括：氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯(YSZ)、鈉塊離子導(dǎo)體(NASICON)、Ce0.8Gd0.2O1.9(GDC)。
本發(fā)明涉及上述雙工作電極混合電位型氨氣傳感器的制備方法，包括以下步驟：
步驟一：采用火焰噴霧熱解法(FlameSprayPyrolysis，F(xiàn)SP)合成納米敏感材料，并將乙基纖維素以固定質(zhì)量比加熱攪拌溶解于松油醇，制得粘結(jié)劑；
該專(zhuān)利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專(zhuān)利權(quán)人授權(quán)。該專(zhuān)利全部權(quán)利屬于上海交通大學(xué)，未經(jīng)上海交通大學(xué)許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購(gòu)買(mǎi)此專(zhuān)利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請(qǐng)聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202110404000.8/2.html，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聲明來(lái)源鉆瓜專(zhuān)利網(wǎng)。
- 同類(lèi)專(zhuān)利
- 專(zhuān)利分類(lèi)
