基于YSZ電解質(zhì)和NiO傳感電極的車用NOX傳感器的研制.pdf

1、汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的提高迫使人們必須加快車用NOx傳感器的開發(fā)，基于YSZ電解質(zhì)的車用NOx傳感器成為研究的熱點(diǎn)，目前的工作主要集中在對傳感電極的改進(jìn)上，而NiO電極對NOx有很高的響應(yīng)靈敏度而且高溫性能好。本文采用均相沉淀法制備出納米NiO，并通過XRD和SEM測試對其進(jìn)行了表征；制備出基于YSZ電解質(zhì)和NiO傳感電極的管式傳感器，并對傳感器的ΔEMF，響應(yīng)時(shí)間和極化曲線等進(jìn)行了測量；通過改變燒結(jié)制度對傳感器的性能進(jìn)行了改進(jìn)。
　

2、　XRD測試表明合成的NiO為納米級(jí)，屬六方晶系，SEM測試結(jié)果表明其顆粒大小在15nm左右。ΔEMF測試結(jié)果表明制備的傳感器在400℃時(shí)對472ppm NO2響應(yīng)的ΔEMF達(dá)到了191mV，在500℃時(shí)對472ppm NO2響應(yīng)的ΔEMF迅速降至80mV，在600℃時(shí)對472ppm NO2響應(yīng)的ΔEMF只有24mV，但比商用NiO的要高。極化曲線的測量表明測試溫度在600℃以上時(shí)，曲線波動(dòng)大，最佳測試溫度宜選在500℃。EIS測試得出

3、了傳感器可能的模擬電路。XPS測試結(jié)果表明NiO電極表面有80％的N2O3的存在，N2O3對傳感器性能的影響有待進(jìn)一步的研究。
　　NiO電極制備時(shí)YSZ含量在5%時(shí)傳感器的性能最佳。升溫速率在10℃/min燒結(jié)時(shí)間為2h時(shí)制備的傳感器對一定濃度NO2的ΔEMF比相同升溫速率而燒結(jié)時(shí)間以及相同時(shí)間而升溫速率不同時(shí)的制備的傳感器對相同濃度NO2的ΔEMF都要大，但其ΔEMF不穩(wěn)定，先迅速上升再緩慢上升，而其它傳感器的ΔEMF很穩(wěn)定。