汽车行业快速发展,使得尾气污染日益严重。为了降低尾气中NOx气体的排放量,各国颁布了严格的排放标准,而NOx传感器是控制汽车尾气的必须元件。因此开发出灵敏度高、选择性好、性能稳定的NOx传感器迫在眉睫。目前对于NOx传感器的研究主要集中于敏感电极材料上。
本文以NOx传感器电极材料为研究对象,主要研究了WO3掺杂NiO、Cr2O3电极试样的性能,具体工作如下:
制备了NiO、Cr2O3、WO3粉体,获得了粒径较小、比表面积大的原始粉体。研究结果表明:自制电极材料粉末粒径分布窄、颗粒尺寸小具有高的比表面积;WO3粉末的烧结温度特殊,不适合作为电极材料;
将WO3掺杂到NiO中制备成电极浆料,丝网印刷在YSZ基片上,于不同温度烧结形成电极厚膜,制备成电极试样。研究了电极烧结温度、WO3掺杂量对NO敏感性能的影响,研究结果表明:WO3掺杂可以改变NiO电极的显微结构,即以自由态WO3升华的形式使电极疏松多孔,NiWO4新相的析出阻碍了晶粒的长大;WO3适当掺杂的NiO电极材料对NO的电势响应速率和响应幅值可以明显提高;在电极烧结温度为1000℃条件下,WO3的最佳掺杂量为20wt.％;20wt.%WO3掺杂NiO电极制备的电极试样在550℃对500ppmNO的响应电势为-26.78mV,是同条件测试时纯NiO电极试样的2倍;
将不同含量的WO3掺杂到Cr2O3中制备成电极浆料,丝网印刷在YSZ基片上,然后于不同温度烧结形成电极厚膜,制备成Cr2O3基电极试样。测试了电极试样的NO敏感性能。研究结果表明:Cr2O3电极试样的最佳烧结温度为1000℃,此温度烧结的电极具有较好的微观形貌,电极界面处的电催化活性最好;10wt.%WO3掺杂Cr2O3制备的电极试样在500℃对500ppmNO的响应电势为-29.84mV,纯Cr2O3电极电极试样在同样条件下的响应电势为-11.96mV,响应电势提高将近3倍,是主要是由电极表面的微观结构所致。
- 作 者：
- 荣力
- 学科专业：
- 材料学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 华中科技大学
- 导师姓名：
- 肖建中夏风
- 学位年度：
- 2013
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
