暂态电化学多组份气体传感器研究(Ⅰ) 多孔薄层电极库仑型气体传感器

常见的电化学气体传感器就其工作状态而言 ,大多属稳态类型 ,功能单一 ,传感器性能的提高受到“稳态”的制约 .本文根据薄层电化学原理 ,提出并建立了一类全新的暂态电化学多组份气体传感器——多孔薄层电极库仑型气体传感器 .这类以多孔薄层气体电极为核心元件构成的库仑型气体传感器 ,既有检测多种气体组份的功能 ,又有响应快、灵敏度高、低温度效应等优异性能     

暂态电化学多组份气体传感器研究(I)多孔薄层电极库仑型气体传感器

常见的电化学气体传感器就其工作状态而言,大多属稳态类型,功能单一,传感器性能的提高受到“稳态”的制约,本文根据薄层电化学原理,提出并建立了一类全新的暂态电化学多组份气体传感器－多孔薄层电极库仑型气体传感器。这类以多孔薄层气体电极为核心元件构成的库仑型气体传感器,既有检测多种气体组份的功能,又有响应快、灵敏度高、低温度效应等优异性能。     

用于实时动态检测多组份气体的 电化学传感器系统的设计与实现

本工作以氧和二氧化碳混合气体(呼吸气体)的实时、动态检测为研究实例，依据O2和CO2气体发生交叉反应的动力学特性和暂态电化学原理，使用单个微电极融合计算机控制的快速电势调制技术，设计并构建了一类全新的集信号提取、转换、处理与结果显示等功能于一体的电化学多组份气体传感器系统；一次测量时间快达几十毫秒，能保持连续检测的稳定性。对暂态电化学响应机制、检测精度、测量速度和连续检测的长期稳定性进行了讨论。     

调制电势脉冲型O2／CO2双组份电化学气体传感器研究

基于直接电流法检测ＣＯ２及Ｏ２干扰机理的研究,提出了调制电势脉冲－电流／库仑法快速同时测定Ｏ２和ＣＯ２的新原理,使用微电极并融合计算机控制的快速电势调制技术,建立了调制电势脉冲型Ｏ２／ＣＯ２双组份电化学气体传感器的原型装置,实现了常温下Ｏ２和ＣＯ２气体的快速同时检测。     

调制电势脉冲型双组份O2/CO2 电化学气体传感器研究

基于直接电流法检刚及干扰机理的研究, 提出了调制电势脉冲一电流 库仑法快速同时测定和的新原理使用微电极并融合计算机控制的快速电势调制 技术, 建立了调制电势脉冲型双组份电化学气体传感器的原型装呈, 实现了常温下 和气体的快速同时检侧通过软件编程设计特定的电化学激励信号, 保持传感器工 作的长期稳定性     

新型电化学CO气体传感器的研制

研制了一种用于测定CO的新型电化学式气体传感器,即把多壁碳纳米管自组装到铂微电极上,制备多壁碳纳米管粉末微电极,其电极在氧化过电位为+700mV时,对CO具有显著的电化学催化效应。以其电极为工作电极,Ag/AgCl为参比电极,Pt丝为对比电极,多孔聚四氟乙烯膜作为透气膜制成传感器。其传感器响应时间短、重复性好,能用于环境监测和控制。     

基于MPSO-BP算法的四电极电化学气体传感器温度补偿研究

针对四电极电化学气体传感器的测量精度极易受环境温度影响的问题,提出一种基于粒子群优化-BP神经网络算法（PSO-BP）的温度补偿方法。利用改进的PSO算法（MPSO）对BP神经网络的权值和阈值进行优化,构造四电极电化学气体传感器的温度补偿模型,并设计了气体传感器测试系统。实验结果表明,MPSO-BP算法可有效提高BP神经网络的收敛速度和泛化能力;基于MPSO-BP算法的四电极气体传感器温度补偿模型,可将其温度补偿误差控制在0.1%以内。     

硫化氢在Pt网电极上电化学响应行为的研究

利用电化学原理来设计各种气体传感器已经越来越普遍，本文就硫化氢气体在Ｐｔ网电极上的电极响应进行了研究，确定硫化氢的最佳敏感在电位在１．０Ｖ左右，其响应电流随硫化氢浓度的增大而增大。溶液中溶解氧对电极的响应行为存在明显的影响。     

硅微机械结构的微电流型电化学气体传感器

探索研究了用于构制以硅为基体材料、具有特定三维微结构的微电流型电化学气体传感器的微加工工艺，提出了双面光刻、高硼掺杂腐蚀止停、化学各向异性刻蚀和硅表面多层膜剥离成形等既实用而又相容的硅微机械加工关键技术。如此构制的微电流型电化学气体传感器，在器件结构、检测灵敏度、电流响应的稳定重现性等方面，与用传统工艺制成的常规电流型气体传感器相比，具有独特的优点。