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電化學傳感器的組成結構

姚小熊27 ? 來源:電工基礎 ? 作者:電工基礎 ? 2020-03-15 16:50 ? 次閱讀

電化學傳感器包含以下主要元件:

(l)透氣膜(也稱為疏水膜)。透氣膜用于覆蓋傳感(催化)電極,在有些情況卜-用于控制到達電極表面的氣體分子量。此類屏障通常采用低孔隙率特氟隆薄膜制成。這類傳感器稱為鍍膜傳感器。或者,也可以用高孔隙率特氟隆膜覆蓋,而用毛管控制到達電極表面的氣體分子量。此類傳感器稱為毛管型傳感器。除為傳感器提供機械性保護之外,薄膜還具有濾除不需要的粒子的功能。為傳送正的氣體分子量,需要選擇正確的薄膜及毛管的孔徑尺寸。孔徑尺寸應能夠允許足量的氣體分子到達傳感電極。孔徑尺寸還應該防止液態電解質泄漏或迅速燥結。

(2)電極。選擇電極材料很重要。電極材料應該是一種催化材料,能夠長時間執行半電解反應。通常,電極采用貴金屬制造,如鉑或金,在催化后與氣體分子發生有效反應。視傳感器的設計而定,為完成電解反應,三種電極可以采用不同材料來制作。

(3)電解質。電解質必須能夠進行電解反應,并有效地將離子電荷傳送到電極。它還必須‘j參考電極形成穩定的參考電勢并與傳感器內使用的材料兼容。如果電解質蒸發過于迅速,傳感器信號會減弱。

(4)過濾器。有時候傳感器前方會安裝洗滌式過濾器以濾除不需要的氣體。過濾器的選擇范圍有限,每種過濾器均有不同的效率度數。常用的濾材是活性炭。活性炭可以濾除多數化學物質,但不能濾除一氧化碳。通過選擇正確的濾材,電化學傳感器對其目標氣體可以具有更高的選擇性。

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