【摘 要】
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敏感电极、固体电解质和NO2之间形成的三相界面(TPB)为传感器提供了对NO2的选择性吸附和催化分解的能力。因此,通过对TPB、敏感电极和固体电解质的设计,能够改善阻抗型NO2传感器的敏感性能。采用浓盐酸腐蚀Ce0.8Gd0.2O3-δ(CGO)固体电解质的多孔层,制备了以NiO为敏感电极的传感器,研究了腐蚀时间和传感器的敏感性能之间的关系。结果表明,腐蚀增大了TPB的面积。腐蚀120 min的传
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敏感电极、固体电解质和NO2之间形成的三相界面(TPB)为传感器提供了对NO2的选择性吸附和催化分解的能力。因此,通过对TPB、敏感电极和固体电解质的设计,能够改善阻抗型NO2传感器的敏感性能。采用浓盐酸腐蚀Ce0.8Gd0.2O3-δ(CGO)固体电解质的多孔层,制备了以NiO为敏感电极的传感器,研究了腐蚀时间和传感器的敏感性能之间的关系。结果表明,腐蚀增大了TPB的面积。腐蚀120 min的传感器在500℃时具有最好的气敏性能,其灵敏度高达0.41。此外,传感器具有良好的稳定性和抗干扰能力。通过改良的溶胶凝胶法制备了异质结型的NiO/NiNb2O6材料,并以它作为敏感电极,组装了阻抗型NO2传感器。结果表明,基于NiO/NiNb2O6的传感器的气敏性能优于以纯NiO为敏感电极的传感器。其中,基于NiO/NiNb2O6的传感器的灵敏度在0.34左右,而基于NiO的传感器的灵敏度仅为0.26。这是因为异质结之间的电子和空穴的转移,有效的降低了界面电阻,进而改善了敏感电极对NO2的吸附。当NiO和NiNb2O6的理论重量百分比为9:1时(90 NiO/10 NiNb2O6),传感器在500℃和0.1 Hz时的灵敏度为0.34,并且具有较快的响应恢复速率和较好的稳定性。此外,冷等静压技术明显提升了传感器的长期稳定性。从TPB导电性的角度出发,利用聚合物前驱体法制备了Ce0.75Gd0.2Cu0.05O3-δ(CGCO)作为传感器的多孔层,从而提高TPB处固体电解质的电子导电能力和传感器的灵敏度。此外,采用F掺杂的La0.75Sr0.25MnFxO3(LSMFx,x=0、0.025、0.5、0.1)作为敏感电极制备了阻抗型NO2传感器,研究了F的掺杂量对LSM敏感电极性能的影响。结果表明,基于LSMF0.1敏感电极的传感器的灵敏度最高(500℃时高达0.38)。此外,传感器具有良好的稳定性和抗干扰能力。图46幅;表3个;参72篇。
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