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我国研发出自主知识产权的氧传感器

时间:2018-06-14 13:59来源:网络整理 作者:北箭GPS导航之家 点击:
一种结构新颖、体积

  一种结构新颖、体积小、成本低、稳定性强、使用寿命长、检测范围广、灵敏度高、具有自主知识产权的新型氧传感器及测氧仪,由中科院长春应用化学研究所研发成功,日前通过了吉林省科技厅组织的专家鉴定。专家认为,该新型氧传感器及测氧仪在检测氧度范围和灵敏度方面达国内领先水平。

  据了解,随着科学的进步,氧的分析测定广泛应用于医学、生物学、工业能源、环保等许多领域。氧气传感器的用量也很大,各行业对电化学氧气传感器的需求量基本接近其他各类气体传感器的总和。同时,随着近年来人们健康意识的增强以及各国对有毒气体排放和污染物排放方面的严格立法,各种新型检测机理的气态氧或溶解氧监测装置得到越来越广泛的应用。与此相适应,新机理、新结构的氧传感器及检测仪器也迅速成为国内外传感器领域的研发热点。

  目前,我国电化学氧传感器还存在检测范围窄、灵敏度达不到检测指标、受环境制约较大等瓶颈问题,每年不得不花大量外汇引进国外产品。针对这一现状,中科院长春应化所的科技人员以国家需求和提升氧传感器的核心竞争力为己任,在吉林省科技厅的大力支持下同长春大学合作,于2003年承担了吉林省科技发展计划项目“新型氧传感器及测氧仪的研究和开发”。在4年的艰苦拼搏、协力攻关中,他们注重发挥长期从事电化学气体传感器研究的技术、人才优势,坚持把应用基础研究和研制开发紧密结合起来,从实际应用与解决关键技术入手,创新性地突破了催化剂、分流控制气体扩散等技术难题。其中,传感器采用电化学三电极半固态设计,结构新颖、无消耗性物质、使用寿命长;采用半固态及纳米级催化剂,有效地提高了传感器的灵敏度,并使检测下限达到PPM级水平,进一步扩大了氧传感器的检测范围,解决了气体环境中检测PPM级氧气检测的难题;采用扩散垒分流控制气体扩散技术,拓宽了检测上限,使检测上限达100%;采用Pt-Fe合金技术,不仅改变了催化层结构,而且大幅提高了催化剂活性,提高了传感器的灵敏度,使之更适合实际检测的要求。经吉林省计量产商品质量检验站检测,其量程在500×10-6mol/L的低浓度型、25%的普通浓度型和100%的高浓度型3类氧传感器,其示值误差、重复性、响应时间、零点漂移、跨度漂移等主要技术指标,均达到或优于标准要求。

  另据介绍,该传感器和测氧仪具有体积小、操作简单、反应灵敏、响应迅速、性能稳定、回零时间短等优点。经长春市工业锅炉厂、吉林省电力系统环境检测中心站等用户使用后一致反映,其符合工业和环境等领域的检测需求。同时,它的研制成功改变了传统意义的氧气气体传感器的设计理念,为氧气的检测提供了一种新型的技术手段,也为其他多种气体检测提供了全新的思路。

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