空心納米金在甲醛氣體傳感器中的應(yīng)用研究

1、1空心納米金在甲醛氣體傳感器中的應(yīng)用研究作者：劉世偉華凱峰蘇怡呂翔宇李翠玲王玉江【摘要】通過(guò)犧牲模板法合成了具有空心結(jié)構(gòu)的納米金催化劑，并進(jìn)行了TEM、SEM和XRD等物理表征。把該催化劑作為工作電極的活性物質(zhì)，以1molLKOH為電解質(zhì)，組裝了電流型甲醛氣體傳感器。在甲醛氣體濃度為0～2.2310－6molL范圍內(nèi)對(duì)傳感器進(jìn)行了性能測(cè)試，傳感器響應(yīng)信號(hào)y（A）與氣體濃度x（molL）線(xiàn)性回歸方程為y=16.63x4.06310－7，r

2、=0.9989。該傳感器靈敏度高于同載量實(shí)心金納米催化劑組裝的傳感器70％左右，達(dá)到了降低貴金屬用量的目的。因其具有較快的響應(yīng)時(shí)間、良好的重現(xiàn)性和良好的線(xiàn)性關(guān)系等優(yōu)點(diǎn)，可用于適當(dāng)濃度范圍內(nèi)的甲醛氣體檢測(cè)。【關(guān)鍵詞】氣體傳感器電流型空心結(jié)構(gòu)甲醛納米金AbstractThegoldhollownanosphereshavebeensynthesizedbysacrificetemplatemethodtheobtainedsampleha

3、sbeenacterizedbyTEMSEMXRD.Theamperometricfmaldehydegassenswasassembledwithgoldhollownanospheresastheactiveelectrodematerial1molLKOHsolutionaselectrolyte.Theequationoflinearregression（y=16.63x4.06310－7，r=0.9989）betweenthe

4、oxidation3些方法的缺點(diǎn)在于需要現(xiàn)場(chǎng)采集樣品，再到實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行分析，不能滿(mǎn)足快速實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測(cè)、連續(xù)檢測(cè)等要求[4]。近年來(lái)發(fā)展了電化學(xué)傳感器的檢測(cè)方法，該方法將氣體濃度信息直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，檢測(cè)更為方便，因具有使用簡(jiǎn)便、體積小、檢出限低等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的重視和應(yīng)用[5]。盡管目前基于金屬氧化物的半導(dǎo)體式電化學(xué)傳感器具有使用壽命長(zhǎng)、全固態(tài)結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)，但是也同時(shí)存在著選擇性差、靈敏度低、高能耗等缺點(diǎn)，限制其應(yīng)用[6]。而基于控制電

5、位電解原理的電流型氣體傳感器，具有靈敏度高、檢出限低等優(yōu)點(diǎn)[7]，克服了半導(dǎo)體式傳感器的一些缺陷。本實(shí)驗(yàn)根據(jù)控制電位電解原理設(shè)計(jì)了檢測(cè)低濃度甲醛氣體的傳感器。電流型甲醛氣體傳感器通常使用三電極的電解池結(jié)構(gòu)，采用具有催化活性的物質(zhì)作為電極材料。為了獲取良好的響應(yīng)信號(hào)和穩(wěn)定性，一般使用比表面積較大的納米級(jí)貴金屬催化劑，尤其在工作電極上，活性物質(zhì)的顆粒大小、物理形貌等因素直接影響著傳感器的檢測(cè)性能[8]。文獻(xiàn)[9]報(bào)道具有中空結(jié)構(gòu)的納米材料，