化学传感器常用于冶金、材料和化学工业成份监控、有害气体检测、可燃气体检测、空气质量监测、公共场所气体检测等。LaF3基固体电解质由于氟离子传输很快，又能通过掺杂提高LaF3中氟离子的电导率，因此，在常温下就具有较高的离子电导率，在传感领域的应用越来越受到人们的重视。 钢铁企业、火力发电厂、石油化工企业等释放的SO2气体皆对环境造成严重污染，且SO2气体在空气中会形成酸雨。 本工作以LaF3(掺杂)单晶为固体电解质，Na2SO3、Na2O为参比电极，构成实验电池： Pt丝|Na2SO3、Na2O、Pt黑、炭黑|LaF3基单晶|Pt网，SO2(空气)|Pt丝 在实验温度298.15～328.15K范围内，测量了空气中不同SO2气体浓度的传感特性。电池的电动势在一定温度下与SO2气体体积分数成正比，电池的响应时间在5sec之内。对电池的阻抗进行了测量，探讨了单晶固体电解质电池的体电阻、跃迁电阻与温度、SO2浓度的关系。 一氧化碳是有剧毒的气体。构成如下电池： Ni丝|CaCO3、CaO、Ni粉、炭黑|LaF3基单晶|Ni网，CO(空气)|Ni丝在实验温度298.15～333.15K范围内的不同温度条件下，测量了空气中不同CO气体浓度的传感特性。传感器电动势与气体体积分数成正比例关系，符合能斯特定律，电池的响应时间在2min之内。 NOx是某些工业燃烧产生的高温废气、机动车废气的有害成分。本工作构成如下电池： Ni丝|Pb(NO3)2、PbO、Ni粉、炭黑|LaF3基单晶|Ni网，NO2(空气)|Ni丝 在实验温度298.15～333.15K范围内，测量了空气中不同NO2气体浓度的传感特性。电池电动势数值与NO2气体体积分数成正比例关系。电池响应时间小于3min。 对合成的氟化镧粉体(AR)、溶胶-凝胶法制备的氟化镧超细粉和微波法制备的氟化镧超细粉三种粉体，在不同温度下进行了阻抗的测量，由阻抗谱分析发现：溶胶—凝胶法制备的超细粉压片的晶粒电阻最小，而微波法制备的超细粉压片的晶粒电阻最大；溶胶—凝胶法制备的超细粉压片的晶界电阻最大，而微波法制备的超细粉压片的晶界电阻最小；微波法制备的超细粉压片的离子电导率最大，在常温下是很好的离子导体，而溶胶-凝胶法制备的超细粉压片的电导率最小，在常温下达不到离子导体电导率的要求。合成的氟化镧粉体(AR，5％CaF2)压片可以作为离子导体。氟化镧粉体(AR，5％CaF2)压片的离子电导率随温度的升高而增大，而另两种压片的离子电导率则减小。
- 作 者：
- 周明
- 学科专业：
- 冶金物理化学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 东北大学
- 导师姓名：
- 田彦文王常珍
- 学位年度：
- 2004
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
