二氧化碳傳感器和最新敏感材料
目前人們已經(jīng)研究開發(fā)出了紅外線吸收法、電化學(xué)式、熱傳導(dǎo)式、電容式及固體電介質(zhì)CO2傳感器及檢測儀，其中紅外線吸收法和色譜法方法與CO基本相似。
固體電解質(zhì)CO2氣體傳感器是由Gauthier提出的。初期用K2CO3固體電解質(zhì)制備的電位型CO2傳感器，受共存水蒸氣影響很大，難以實用；后來有人利用穩(wěn)定化鋯酸鹽ZrO2-MgO設(shè)計一種CO2敏感傳感器，LaF3單晶與金屬碳酸鹽相結(jié)合制成的CO2傳感器具有良好的氣敏特性，在此基礎(chǔ)上有人提出利用穩(wěn)定化鋯酸鹽/碳酸鹽相結(jié)合成的傳感器。1990年日本山添等人采用NASICON(Na+超導(dǎo)體)固體電解質(zhì)和二元碳酸鹽(BaCO3 Na2CO3)電極，使傳感器響應(yīng)特性有了大的改進(jìn)。但是，這類電位型的固態(tài)CO2傳感器需要在高溫(400～600℃)下工作，且只適宜于檢測低濃度CO2，應(yīng)用范圍受到限制。
現(xiàn)有采用聚丙烯腈(PAN )、二甲亞砜(DM SO)和高氯酸四丁基銨(TBA P)制備了一種新型固體聚合物電解質(zhì)。以恰當(dāng)用量配比PAN(DM SO)2(TBA P)2聚合物電解質(zhì)呈有高達(dá)10-4S•cm-1的室溫離子電導(dǎo)率和好的空間網(wǎng)狀多孔結(jié)構(gòu)，由其在金微電極上成膜構(gòu)成的全固態(tài)電化學(xué)體系，在常溫下對CO2氣體有良好的電流響應(yīng)特性，消除了傳統(tǒng)電化學(xué)傳感器因電解液滲漏或干涸帶來的弊端，又具有體積小、使用方便的獨到優(yōu)點。
電容式傳感器是利用金屬氧化物一般比其碳酸鹽的介電常數(shù)要大，利用電容的變化來檢測CO2。報道采用溶膠—凝膠法，以醋酸鋇和鈦酸丁脂為原材料，乙醇和醋酸為溶劑制備了BaTiO3納米晶材料。采用這種納米晶材料為基體，制備電容式CO2氣體傳感器。
光纖CO2傳感器利用CO2與水結(jié)合后，生成的碳酸酸性很弱，其酸性的檢測多采用靈敏度較高的熒光法，如楊榮華等人研制的基于熒光碎滅原理的固定有葉琳的聚氯乙烯敏感膜，其原理是利用環(huán)糊精對葉琳的熒光增強(qiáng)效應(yīng)，且該熒光能被溶液中二氧化碳碎滅，該膜響應(yīng)速度快、重現(xiàn)性好、抗干擾能力強(qiáng)，測定碳酸的范圍達(dá)到了4.75×10-7～3.90×10-5mol/L，這對化學(xué)傳感器來說是一個較好的性能指標(biāo)。該方法克服了化學(xué)發(fā)光傳感器消耗試劑的不足，不必連續(xù)不斷地在反應(yīng)區(qū)加送試劑。
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