福建物构所MOX@MOFs复合高效气敏材料研究获新进展
从传统室内厂房气体监测到智能家居和可穿戴设备等新兴领域,气敏传感器正在扮演着越来越重要的角色,其中金属氧化物(MOX)化学电阻型气敏传感器由于其制作工艺简单、成本低廉、稳定耐用而受到广泛关注,但是该类传感器对单一气体的选择性检测性能较差,如何解决这一瓶颈问题成为气敏传感器研究的热点之一。 在国家自然科学基金、福建省杰出青年基金等项目资助下,中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室研究员徐刚和助理研究员姚明水组成的团队在MOX-金属有机骨架(MOFs)复合高效气敏材料研究方面取得进展。 该课题组提出了一种获得高效复合气敏材料的新思路:将多孔的疏水MOF包裹在ZnO纳米线表面,其中MOF材料起到了抵抗湿度刚入和催化增强ZnO气敏性能的作用,而ZnO材料承担气敏反应中心和电学信号传输的作用。这两种材料在结构上的结合实现了其性能上的协同提升。通过研究不同厚度MOF薄膜包裹的ZnO@MOF纳米线的阵列,研究人员发现新材料......阅读全文
采用金属氧化物半导体场效应管气敏传感器的电子鼻
金属氧化物半导体场效应管气敏传感器是基于敏感膜与气体相互作用时漏源电流发生变化的机理制成的,当电流发生变化时,传感器性能发生变化,通过分析器件性能的变化即可对不同的气体进行检测分析。此类传感器在制备时需要在栅极上涂敷一层敏感薄膜,覆盖不同的敏感薄膜,就构成不同选择性的金属氧化物半导体场效应管气敏传感
关于气敏传感器的基本介绍
气敏传感器是用来检测气体浓度和成分的传感器,它对于环境保护和安全监督方面起着极重要的作用。气敏传感器是暴露在各种成分的气体中使用的,由于检测现场温度、湿度的变化很大, 又存在大量粉尘和油雾等,所以其工作条件较恶劣,而且气体对传感元件的材料会产生化学反应物,附着在元件表面,往往会使其性能变差。所以
气敏传感器的原理及应用
半导体气体传感器: 半导体气体传感器是利用气体在半导体表面的氧化还原反应导致敏感元件组织发生变化而制成的。当半导体器件被加热到稳定状态,在气体接触半导体表面而被吸附时,被吸附的分子首先在物体表面自由扩散,失去运动能量,一部分分子被蒸发掉,另一部分残留分子产生热分解吸附在物体表面。当半导体的功
关于气敏传感器的分类介绍
1970年,荷兰科学家Bergveld研制出了对氢离子响应的离子敏感场效应晶体管,标志着离子敏半导体传感器的诞生。半导体传感器以其易于实现集成化,微型化、灵敏度高等诸多优点,一直引起世界各国科学家的重视和兴趣。由于电子技术的飞速发展,以半导体传感器为代表的各种固态传感器相继问世。这类传感器主要是
简述气敏传感器的工作原理
声波器件表面的波速和频率会随外界环境的变化而发生漂移。气敏传感器就是利用这种性能在压电晶体表面涂覆一层选择性吸附某气体的气敏薄膜,当该气敏薄膜与待测气体相互作用(化学作用或生物作用,或者是物理吸附),使得气敏薄膜的膜层质量和导电率发生变化时,引起压电晶体的声表面波频率发生漂移;气体浓度不同,膜层
简述气敏传感器的适用范围
气敏传感器的应用主要有:一氧化碳气体的检测、瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟利昂(R11、R12)的检测、呼气中乙醇的检测、人体口腔口臭的检测等等。 它将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电信号,根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息,从而可以进行检测、监控、报警;
关于气敏传感器的基本应用介绍
气敏传感器的应用主要有:一氧化碳气体的检测、瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟利昂勠11、R12蓠检测、呼气中乙醇的检测、人体口腔口臭的检测等等。它将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电信号根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息从而可以进行检测、监控、报警还可以通过接口
关于半导体气敏传感器的基本介绍
半导体气敏传感器是利用待测气体与半导体(主要是金属氧化物)表面接触时,产生的电导率等物性变化来检测气体。按照半导体与气体相互作用时产生的变化只限于半导体表面或深入到半导体内部,可分为表面控制型和体控制型。第一类,半导体表面吸附的气体与半导体间发生电子授受,结果使半导体的电导率等物性发生变化,但内
采用电导型气敏传感器的电子鼻系统介绍
电导型气敏传感器电导型气敏传感器,包括金属氧化物半导体电导型气敏传感器和有机聚合物膜电导型气敏传感器。金属氧化物电导型气敏传感器(MOS)由于制备简单、价格便宜、灵敏度高等,已成为电子鼻系统研制最常用的传感器。金属氧化物如 SnO2、ZnO、Fe2O3 和 WO3 等属于 N 型半导体材料,其敏感膜
采用光纤气敏传感器的电子鼻系统介绍
与传统气敏传感器测量电压、电阻、电势或频率等电信号的原理不同,光纤气敏传感器由光学特性表征,可在特定的频率范围内检测目标气体吸光度的变化,专一性较强,如对 CO2 气体有很强的敏感性和选择性,但对于其他低浓度气体几乎不敏感。此外,光学气敏传感器的检测方法还可以用颜色作为指示信息,比如金属卟啉类物质作
通用实验室仪器气体传感器概述及分类
气体传感器种类繁多。按所用气敏材料及气敏特性不同,可分为半导体式、固体电解质式、电化学式、接触燃烧式、高分子式等。 1 半导体气体传感器 这种传感器主要使用半导体气敏材料。自从1962年半导体金属氧化物气体传感器问世以来,由于具有灵敏度高、响应快等优点,得到了广泛的应用,目前已成
采用质量敏感型气敏传感器的电子鼻系统介绍
质量敏感型气敏传感器是由交变电场作用在压电材料上而产生声波信号,通过测量声波参数(振幅、频率、波速等)的变化从而得到被分析检测物的信息,包括石英晶体微天平气敏传感器(体声波)和表面声波气敏传感器。体声波器件因声波从石英晶体或其他压电材料的一面传递到另一面,在晶体内部传播而命名;而声表面波器件是在固体
氧传感器的结构及工作原理
氧传感器是汽车中使用的一种气体传感器,气体传感器由气敏组件组成,当气敏组件接触气体成分时,表面会吸附气体分子,这种吸附作用使金属氧化物与气体分子产生电子交换,发生电荷的转移分布,从而形成电势差或电阻率的明显变化,在温度达到某一范围内,由于分子的化学活性增强,产生的电动势或电阻率变化现象更显著。因此,
MEMS气体传感器的设计与工艺
目前,气体传感器的应用日趋广泛,在物联网等泛在应用的推动下,其技术发展方向开始向小型化、集成化、模块化、智能化方向发展。具有代表性的基于金属氧化物半导体敏感材料(MOS)气体传感器已广泛应用于安全、环境、楼宇控制等领域的气体检测,该类传感器的能耗是制约其大规模布设的核心节点,MEMS技术为解决MOS
基于有序介孔氧化铟/石墨烯纳米复合物的高效酒精传感器
气敏传感器在工农业生产、环境监测、医疗诊断和国防军事等领域有广泛的应用,而气敏材料被视为发展先进气敏传感器的关键。有序介孔金属氧化物是一类非常有应用潜力的气敏材料,吸引了广泛的关注。最近一项研究揭示:在有序介孔氧化铟中添加少量的石墨烯能显著改善其对乙醇气体的敏感性质(如图1)。 研究相关的论文
什么是气敏电极
敏化电极是对某些气体敏怒感的电极,是将离子选择性电极与另一种特殊的膜组成的复合电极,包括气敏电极酶电极两类。 气敏电极是将指示电极(离子选择性电极)离子指示电板与参比电极装人同一个套管中,做成一个复合电极,实际上是一个化学电池。该电极由透气膜、内充溶液(中介溶液)、指示电极及参比电极等部分组成
气敏电极的性能
气敏电极亦被称为气体扩散电极,是应用离子选择电极最近发展起来的一种新型电极,。这种间接传感气体的电极,使用的气透膜不能渗透离子,而把测试溶液与内溶液分开,内溶液位于扩散膜与内玻璃pH电极或离子选择电极之间,当气体扩散进入内溶液反应达成平衡后,由内电极作出响应,所以选择性特别好。CO2电极是最先的
常见金属氧化物介绍
氧化铜氧化铜(CuO)是一种铜的黑色氧化物,略显两性,稍有吸湿性。相对分子质量为79.545,密度为6.3~6.9 g/cm3,熔点1326℃。不溶于水和乙醇,溶于酸、氯化铵及氰化钾溶液,氨溶液中缓慢溶解,能与强碱反应。氧化铜主要用于制人造丝、陶瓷、釉及搪瓷、电池、石油脱硫剂、杀虫剂,也供制氢、催化
金属氧化物的概念
金属氧化物是指氧元素与另外一种金属化学元素组成的二元化合物,如氧化铁(Fe₂O₃)、氧化钠(Na₂O)等。氧化物包括碱性氧化物、酸性氧化物、过氧化物、超氧化物、两性氧化物。
电子鼻传感技术研究进展
电子鼻作为一种新兴智能感官仪器,是通过模拟人类嗅觉系统来实现对检测对象的品质评价,主要通过气味指纹信息对气体或挥发性成分做定性或定量检测。利用不同风味物质的不同“气味指纹”信息,就可以来区分、辨识不同的气体样本。另外,某些特定的风味物质恰好可以表征样品在不同的原料产地、不同的收获时间、不同的加工条件
电子鼻系统的原理和结构
电子鼻技术也称人工嗅觉识别技术,是近年来迅速发展起来的一种模拟哺乳动物嗅觉系统用于分析、识别气味的新型检测手段。电子鼻是由气敏传感器阵列、信号处理系统和模式识别系统三大部分组成的。如图1-1所示,电子鼻在工作时,气味分子被气敏传感器吸附,产生信号,生成的信号被传送到信号处理系统进行处理和加工,最终由
金属及金属氧化物的通性及特例
金属的通性:(1)与非金属单质(O2、Cl2、S、I2等)的反应(2)金属与H2O的反应(3)与酸的反应:金属单质+酸→盐+氢气(置换反应)(4)金属与氧化物的反应(5)与盐的反应:金属单质+盐(溶液)→另一种金属+另一种盐金属氧化物的通性(1)与水反应(2)与酸反应(3)与非金属氧化物反应无上述反
电阻有几种?区别是什么?
电阻有以下几种,区别如下:热敏电阻:是一种阻值随温度变化的元件,广泛应用于工业和家电的温度测量。压敏电阻:(MY) 当电阻的外加电压增加到某一临界值时,其阻值急剧减小的电阻器称为压敏电阻,光敏电阻:光敏电阻是电导率随着光量力的变化而变化的电子元件,当某种物质受到光照时,载流子的浓度增加从而增加了电导
气体传感器在气体泄漏事故处置中的应用
随着石油化学工业的发展,易燃、易爆、有毒气体的种类和应用范围都得到了增加。这些气体在生产、运输、使用过程中一旦发生泄漏,将会引发中毒、火灾甚至爆炸事故,严重危害人民的生命和财产安全。由于气体本身存在的扩散性,发生泄漏之后,在外部风力和内部浓度梯度的作用下,气体会沿地表面扩散,在事故现场形成燃烧
气体传感器在气体泄漏事故处置中的应用
随着石油化学工业的发展,易燃、易爆、有毒气体的种类和应用范围都得到了增加。这些气体在生产、运输、使用过程中一旦发生泄漏,将会引发中毒、火灾甚至爆炸事故,严重危害人民的生命和财产安全。由于气体本身存在的扩散性,发生泄漏之后,在外部风力和内部浓度梯度的作用下,气体会沿地表面扩散,在事故现场形成燃烧
气体传感器在工业中的应用
随着石油化学工业的发展,易燃、易爆、有毒气体的种类和应用范围都得到了增加。这些气体在生产、运输、使用 过程中一旦发生泄漏,将会引发中毒、火灾甚至爆炸事故,严重危害人民的生命和财产安全。由于气体本身存在的 扩散性,发生泄漏之后,在外部风力和内部浓度梯度的作用下,气体会沿地表面扩散,在事故现场形成燃
气敏电极的参数描述
测量范围 : 5 x 10-7 -1.0 M 0.01 -17,000ppm 最佳测量温度 : 0 -50℃ 填充液型号 : 951202 校正标准液型号 : 951006 ,0.1 M NH4Cl ISA型号 : 951211 电极膜(20片)型号 : 951204 电极
气敏元件测试仪
气敏元件测试仪 气敏元件测试系统型号:WS-30A 产品详情 WS-30A气敏元件测试系统主要用于实验或批量生产中对气敏元件特性进行测试,一次能同时对30或64支气敏元件进行测试。通过对测试数据的处理,能以图形曲线和数据两种方式显示气敏元件的特性. 可将气敏元件负载输出电压
金属氧化物的研究方法
各种现代物理化学实验方法,如扫描显微镜、X射线光电子能谱仪程序升温脱附技术穆斯堡尔共振仪X射线衍射、红外或激光曼光谱、核磁共振、顺磁共振等,可用来研究催化剂的结构,包括表面结构、组成、活性中心种类、活性组分价态和所处化学环境、吸附态的构型等性能。由多种金属氧化物组成的催化剂进行选择氧化,是金属氧化物
金属氧化物的结构特点
金属氧化物是指氧元素与另外一种金属化学元素组成的二元化合物,如氧化铁(Fe2O3)、氧化钠(Na2O)等。氧化物包括碱性氧化物、酸性氧化物、过氧化物、超氧化物、两性氧化物。