氧化锆基NOx传感器NiO电极材料的制备工艺和性能研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:XULIANSHUAI
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
NO_x(NO2和NO的混合气体)是形成光化学烟雾和酸雨的主要大气污染物。绝大部分的NO_x来自于汽车排放的尾气。随着环境保护要求的提高和对燃料燃烧效率的关注,各个国家和地区都重新制定了汽车尾气排放法规,对尾气NO_x的排放要求越来越严格。这就使得NO_x传感器的开发刻不容缓。氧化锆基NO_x传感器具有力学、热学和化学稳定性良好等优点,并且能在高温恶劣环境条件下长期工作,是当前的研究热点。本文采用NiO、Ni和YSZ作为原始粉体制备了NO_x传感器NiO敏感电极浆料,研究浆料配方对流变性的影响、不同工艺和原料配比对电极/电解质共烧匹配性的影响。以NiO(YSZ)作为敏感电极,Pt作为参比电极,YSZ作为固态电解质,制备了传感元件,研究了不同温度下其对NO的敏感性。并对传感元件的电化学阻抗谱进行了分析。研究了电极浆料的制备工艺、流变学特性。结果表明:固相含量为70wt.%时浆料显示出假塑性行为。随着YSZ添加量的增加,浆料的粘度不断增大。且浆料粘度均随温度升高而降低。NiO浆料的粘度随时间增加变化不明显,较稳定;而Ni浆料的粘度随时间增加先减小后趋于稳定。研究了工艺和原料配比对电极和电解质的共烧匹配性的影响。结果表明:采用NiO粉末直接烧结的电极致密,有裂纹,而采用Ni粉末经过反应烧结制备的NiO电极疏松多孔,无裂纹。在浆料中添加YSZ后1400℃烧结得到的电极疏松多孔,细小的YSZ颗粒均匀分布在NiO中,形成了大量的复相界面。YSZ具有明显的阻碍NiO晶粒长大的作用。同时YSZ渗透到NiO电极中形成机械锚定,增强了电极与基底界面附着,增加了三相界面的数量和长度。研究了NiO(YSZ)/YSZ/Pt传感元件的敏感性。结果表明:采用NiO浆料制备的电极致密,不易形成三相界面,对NO的电势响应不高。而采用Ni反应烧结制备的电极疏松多孔,增加了电极和电解质界面的三相界面的数量和长度,从而增加了电极对NO的电势响应值。添加10vol.%YSZ的NiO浆料制备的电极,表现出最高的电势响应。其次为添加量为5vol.%的NiO浆料和未添加YSZ的Ni浆料制备的电极。研究了传感元件在不同气氛中的电化学阻抗谱,并对阻抗谱数据的拟合获得等效电路图。结果表明:NiO(YSZ)电极体系的等效电路为Rs((WQ)Rp),Ni(YSZ)电极体系的等效电路为Rs(QRp)。Rp代表反应活化阻抗,利用Rp表征元件的敏感性与敏感性测试结果一致。
其他文献
内燃机性能的不断强化使处于复杂工况的缸套-活塞环摩擦副工作环境更加恶劣,所以对缸套-活塞环摩擦副的耐磨性、抗黏着性等综合性能提出了更高的要求。因此,系统地开展缸套-活塞环的摩擦学性能研究,探索不同工况下的摩擦磨损规律和机制,为缸套-活塞环的应用及摩擦学设计提供理论基础,对于改善内燃机的摩擦学性能有着重要的意义。本文针对镀铬缸套,选择PVD氮化铬活塞环和喷钼活塞环为配副材料,秉承试样试验的磨损形式-
开展“民族团结一家亲”活动是自治区党委围绕新时代党的治疆方略和新疆工作总目标,准确把握新疆实际,顺应各族干部群众愿望做出的一项具有重大现实意义和深远历史意义的决策
伊犁戏剧事业在百年的发展历程中,经过排演、改编外来作品的学习阶段,到立足于地域文化和不同民族的传统文化、用不同的语言进行创作和演出,形成了新疆曲子剧、维吾尔剧、哈
在众多的高纯氢制备方法中,金属膜分离法成本低,纯度高而被广泛研究。以V合金、Nb合金为主的VB金属氢分离膜通常会采用向合金中加入其它元素形成固溶体来降低氢溶解,从而解决
20世纪90年代以来,室内空气污染对健康的危害成为各国政府和公众重点关注的环境问题之一,其中甲苯问题越来越突出。甲苯具有神经毒性,吸入后会对人体造成损害。近年来,有学者将碱
本文通过对荣华二采区10
期刊
近年来,以YBCO为代表的二代高温超导带材得到了广泛的研究,高性能的YBCO超导带材在高场磁体、大电流输送等方面均有重要的应用价值。MOCVD技术由于具有沉积速率高、结晶质量好等特点,目前在生长半导体器件方面得到了广泛应用,用来生长高温超导层是个很有挑战性的领域,对于YBCO带材的商业化具有非常重要的意义。本论文以LaMnO3/homo-epi MgO/IBAD-MgO/SDPY2O3/Haste