我國(guó)研發(fā)出新型氧傳感器及測(cè)氧儀
日前，一種結(jié)構(gòu)新穎、體積小、成本低，穩(wěn)定性強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)，檢測(cè)范圍廣，靈敏度高，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型氧傳感器及測(cè)氧儀由中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所研發(fā)成功，并通過了近日吉林省科技廳組織的專家鑒定。專家認(rèn)為，該新型氧傳感器及測(cè)氧儀在檢測(cè)氧度范圍和靈敏度方面達(dá)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。
氧的分析測(cè)定廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、工業(yè)能源、環(huán)保等許多領(lǐng)域。氧氣傳感器的用量也很大，各行業(yè)對(duì)電化學(xué)氧氣傳感器的需求量基本接近其他各類氣體傳感器的總和。同時(shí)，隨著近年來人們健康意識(shí)的增強(qiáng)以及各國(guó)對(duì)有毒氣體排放和污染物排放方面的嚴(yán)格立法，各種新型檢測(cè)機(jī)理的氣態(tài)氧或溶解氧監(jiān)測(cè)裝置得到越來越廣泛的應(yīng)用。與此相適應(yīng)，新機(jī)理、新結(jié)構(gòu)的氧傳感器及檢測(cè)儀器也迅速成為國(guó)內(nèi)外傳感器領(lǐng)域的研發(fā)熱點(diǎn)。
鑒于我國(guó)目前電化學(xué)氧傳感器存在檢測(cè)范圍窄、靈敏度達(dá)不到檢測(cè)指標(biāo)，受環(huán)境制約較大等瓶頸問題尚未突破，每年不得不花大量外匯引進(jìn)國(guó)外產(chǎn)品的現(xiàn)狀，中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所的科技人員以國(guó)家需求和提升氧傳感器的核心競(jìng)爭(zhēng)力為己任，在吉林省科技廳的大力支持下，同長(zhǎng)春大學(xué)合作，于2003年承擔(dān)了吉林省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目“新型氧傳感器及測(cè)氧儀的研究和開發(fā)”。在四年的艱苦拼搏，協(xié)力攻關(guān)中，他們注重發(fā)揮長(zhǎng)期從事電化學(xué)氣體傳感器研究的技術(shù)、人才優(yōu)勢(shì)，堅(jiān)持把應(yīng)用基礎(chǔ)研究和研制開發(fā)緊密結(jié)合起來，從實(shí)際應(yīng)用與解決關(guān)鍵技術(shù)入手，創(chuàng)新性地突破了催化劑、分流控制氣體擴(kuò)散等技術(shù)難題，取得了系列創(chuàng)新性成果：傳感器采用電化學(xué)三電極半固態(tài)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)新穎，無消耗性物質(zhì)，使用壽命長(zhǎng)；采用半固態(tài)及納米級(jí)催化劑有效地提高了傳感器的靈敏度，并使檢測(cè)下限達(dá)到PPM級(jí)水平，進(jìn)一步擴(kuò)大了氧傳感器的檢測(cè)范圍，有效解決了氣體環(huán)境中檢測(cè)PPM級(jí)氧氣檢測(cè)的難題；采用擴(kuò)散壘分流控制氣體擴(kuò)散技術(shù)拓寬了檢測(cè)上限，使檢測(cè)上限達(dá)100%；采用Pt-Fe合金技術(shù)，不僅改變了催化層結(jié)構(gòu)，大幅提高了催化劑活性，提高了傳感器的靈敏度，使之更適合實(shí)際檢測(cè)的要求。經(jīng)吉林省計(jì)量、產(chǎn)商品質(zhì)量監(jiān)督站檢測(cè)：量程在500×10-6mol/mol的低濃度型、25%的普通濃度型和100%的高濃度型三類氧傳感器的示值誤差、重復(fù)性、響應(yīng)時(shí)間、零點(diǎn)漂移、跨度漂移等主要技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)要求。
長(zhǎng)春市工業(yè)鍋爐廠、吉林省電力系統(tǒng)環(huán)境檢測(cè)中心站等用戶使用后反映，該傳感器和測(cè)氧儀具有體積小、操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)靈敏、響應(yīng)迅速、性能穩(wěn)定、回零時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，符合工業(yè)和環(huán)境等領(lǐng)域的檢測(cè)需求。
專家認(rèn)為，該新型傳感器改變了傳統(tǒng)意義的氧氣氣體傳感器的設(shè)計(jì)理念，為氧氣的檢測(cè)提供了一種新型的技術(shù)手段，也為其他多種氣體檢測(cè)提供了全新的思路。和環(huán)境等領(lǐng)域的檢測(cè)需求。
氧的分析測(cè)定廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、工業(yè)能源、環(huán)保等許多領(lǐng)域。氧氣傳感器的用量也很大，各行業(yè)對(duì)電化學(xué)氧氣傳感器的需求量基本接近其他各類氣體傳感器的總和。同時(shí)，隨著近年來人們健康意識(shí)的增強(qiáng)以及各國(guó)對(duì)有毒氣體排放和污染物排放方面的嚴(yán)格立法，各種新型檢測(cè)機(jī)理的氣態(tài)氧或溶解氧監(jiān)測(cè)裝置得到越來越廣泛的應(yīng)用。與此相適應(yīng)，新機(jī)理、新結(jié)構(gòu)的氧傳感器及檢測(cè)儀器也迅速成為國(guó)內(nèi)外傳感器領(lǐng)域的研發(fā)熱點(diǎn)。
鑒于我國(guó)目前電化學(xué)氧傳感器存在檢測(cè)范圍窄、靈敏度達(dá)不到檢測(cè)指標(biāo)，受環(huán)境制約較大等瓶頸問題尚未突破，每年不得不花大量外匯引進(jìn)國(guó)外產(chǎn)品的現(xiàn)狀，中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所的科技人員以國(guó)家需求和提升氧傳感器的核心競(jìng)爭(zhēng)力為己任，在吉林省科技廳的大力支持下，同長(zhǎng)春大學(xué)合作，于2003年承擔(dān)了吉林省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目“新型氧傳感器及測(cè)氧儀的研究和開發(fā)”。在四年的艱苦拼搏，協(xié)力攻關(guān)中，他們注重發(fā)揮長(zhǎng)期從事電化學(xué)氣體傳感器研究的技術(shù)、人才優(yōu)勢(shì)，堅(jiān)持把應(yīng)用基礎(chǔ)研究和研制開發(fā)緊密結(jié)合起來，從實(shí)際應(yīng)用與解決關(guān)鍵技術(shù)入手，創(chuàng)新性地突破了催化劑、分流控制氣體擴(kuò)散等技術(shù)難題，取得了系列創(chuàng)新性成果：傳感器采用電化學(xué)三電極半固態(tài)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)新穎，無消耗性物質(zhì)，使用壽命長(zhǎng)；采用半固態(tài)及納米級(jí)催化劑有效地提高了傳感器的靈敏度，并使檢測(cè)下限達(dá)到PPM級(jí)水平，進(jìn)一步擴(kuò)大了氧傳感器的檢測(cè)范圍，有效解決了氣體環(huán)境中檢測(cè)PPM級(jí)氧氣檢測(cè)的難題；采用擴(kuò)散壘分流控制氣體擴(kuò)散技術(shù)拓寬了檢測(cè)上限，使檢測(cè)上限達(dá)100%；采用Pt-Fe合金技術(shù)，不僅改變了催化層結(jié)構(gòu)，大幅提高了催化劑活性，提高了傳感器的靈敏度，使之更適合實(shí)際檢測(cè)的要求。經(jīng)吉林省計(jì)量、產(chǎn)商品質(zhì)量監(jiān)督站檢測(cè)：量程在500×10-6mol/mol的低濃度型、25%的普通濃度型和100%的高濃度型三類氧傳感器的示值誤差、重復(fù)性、響應(yīng)時(shí)間、零點(diǎn)漂移、跨度漂移等主要技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)要求。
長(zhǎng)春市工業(yè)鍋爐廠、吉林省電力系統(tǒng)環(huán)境檢測(cè)中心站等用戶使用后反映，該傳感器和測(cè)氧儀具有體積小、操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)靈敏、響應(yīng)迅速、性能穩(wěn)定、回零時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，符合工業(yè)和環(huán)境等領(lǐng)域的檢測(cè)需求。
專家認(rèn)為，該新型傳感器改變了傳統(tǒng)意義的氧氣氣體傳感器的設(shè)計(jì)理念，為氧氣的檢測(cè)提供了一種新型的技術(shù)手段，也為其他多種氣體檢測(cè)提供了全新的思路。和環(huán)境等領(lǐng)域的檢測(cè)需求。
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