半導(dǎo)體金屬氧化物是一種常見的氣體感應(yīng)材料,當(dāng)前國內(nèi)外領(lǐng)域內(nèi)使用這種類型的材料作為敏感材料來設(shè)計(jì)具有不同傳感原理的氣體傳感器。然而,這種氣體傳感器有著明顯的缺點(diǎn),即選擇性和靈敏度較差。為了解決該問題,通常將氣敏材料和沸石結(jié)合以制備金屬氧化物/沸石氣體傳感器,并且使用沸石獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)來改善金屬氧化物的氣敏性質(zhì)。

目前,用于氣體檢測的常用方法包括色譜法,紅外光譜法,電化學(xué)分析法和傳感器技術(shù)分析法等。基于成本和便利性等因素,傳感器技術(shù)已被廣泛使用。根據(jù)檢測原理,氣體傳感器可分為半導(dǎo)體傳感器、電化學(xué)傳感器、石英振蕩傳感器、光纖傳感器、熱導(dǎo)率傳感器、表面聲波傳感器等,其中金屬氧化物是常用的氣體傳感材料之一。但是,這種材料具有諸如靈敏度低和選擇性差的缺點(diǎn)。因此,研究人員圍繞改善傳感器的選擇性和靈敏度的一系列問題進(jìn)行了許多研究。常用的方法是:向氣體敏感材料中添加催化劑和添加劑(貴金屬),控制氣體敏感傳感器的工作溫度,使用氣體過濾膜,形成異質(zhì)結(jié)以及使用傳感器陣列。在上述方法中,使用沸石來改善傳感器性能是一種低成本且有效的方法。

沸石復(fù)合物氣體傳感器是什么?應(yīng)用于什么領(lǐng)域?-國投盛世

沸石復(fù)合物氣體傳感器是什么?應(yīng)用于什么領(lǐng)域?-國投盛世

沸石骨架中存在大量的極性點(diǎn),這些極性點(diǎn)容易被極性氣體分子吸附,從而導(dǎo)致沸石及其復(fù)合材料的電學(xué)特性發(fā)生變化,進(jìn)而提高了傳感器的氣體敏感性。沸石和其化合物在吸附氣體后會(huì)產(chǎn)生光學(xué)特性的變化,其原理是基于沸石的光學(xué)性質(zhì)來測量氣體。

簡而言之,傳統(tǒng)的半導(dǎo)體金屬氧化物氣體傳感器的氣體敏感性具有一定的缺點(diǎn),因此國內(nèi)外諸多研究團(tuán)隊(duì)圍繞提高傳感器的選擇性和靈敏度進(jìn)行了大量研究。其中,與沸石復(fù)合是一種常見且低成本的改進(jìn)方法。將沸石獨(dú)特的物理和化學(xué)特性與不同的混合方法結(jié)合使用,可以提高原始敏感材料的選擇性和靈敏度。另外,為了降低傳感器的工作溫度及其自身的抵抗力,可以嘗試調(diào)整沸石的混合量,設(shè)計(jì)新的傳感器結(jié)構(gòu)并構(gòu)造額外的沸石功能層,并使用不同的檢測原理,例如微波測量和電化學(xué)測試方法。為了減少積碳,可以設(shè)計(jì)傳感器的氣體輸入結(jié)構(gòu),可以改變納米沸石的使用頻率、流量和工作溫度。