CO電化學(xué)傳感器電解質(zhì)材料制備及其傳感性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-30 22:02
氣體監(jiān)測(cè)在氣候環(huán)境、能源、人類健康與安全方面的應(yīng)用廣泛且作用重要。隨著氣體監(jiān)測(cè)設(shè)備的不斷發(fā)展,對(duì)于氣體傳感器的要求也不斷提升,人們不僅要求對(duì)檢測(cè)的目標(biāo)氣體準(zhǔn)確度高,而且還需要具有在線檢測(cè)、低成本、小巧、智能、移動(dòng)性好等特點(diǎn)。CO是一種極易引發(fā)人體機(jī)構(gòu)組織中毒并危及人體健康的有毒氣體,對(duì)其進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)和控制十分必要。傳統(tǒng)CO電化學(xué)傳感器的電解液材料多為硫酸水溶液,雖價(jià)格低且使用方便,但由于CO電化學(xué)傳感器單元不能完全密封,水分揮發(fā)易導(dǎo)致電化學(xué)傳感器中的溶劑干涸,而影響其傳感性能及其使用壽命,因此,這類CO電化學(xué)傳感器往往難以在苛刻環(huán)境下正常運(yùn)行工作。離子液體材料具有無(wú)飽和蒸汽壓、電化學(xué)窗口較寬等特點(diǎn),可有效避免傳統(tǒng)電化學(xué)傳感器電解液材料所面臨的這些問(wèn)題。本文以離子液體作為電解液材料,選取合成不同類別的離子液體并用于CO電化學(xué)傳感器傳感性能研究,探究離子液體性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與其CO電化學(xué)傳感性能之間的“構(gòu)-效”關(guān)系。1)以32種不同結(jié)構(gòu)的離子液體為考察對(duì)象,研究比較不同離子液體電解質(zhì)材料對(duì)CO的氣敏性能并分析影響其傳感性能的主要原因。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),由酸性離子液體為電解液材料組裝的CO電化學(xué)傳感器...
【文章來(lái)源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
不同離子液體中最常見(jiàn)的陽(yáng)離子和陰離子的結(jié)構(gòu)
圖 1.2 氧氣存在下 IL 傳感器中 CO2的反應(yīng)機(jī)理中發(fā)生異常氧化還原反應(yīng)的傳感器體傳感器的反應(yīng)機(jī)制并和傳統(tǒng)電解質(zhì)系統(tǒng)的反應(yīng)機(jī)體傳感器的反應(yīng)機(jī)制與傳統(tǒng)電解質(zhì)系統(tǒng)存在明顯的傳統(tǒng)的分子溶劑用于傳感器設(shè)備之前,了解這種異,康普頓公司[76]的團(tuán)隊(duì)報(bào)道了在 Pt 微電極浸沒(méi)在[C2,[C4mpy] [NTf2],[C4mim] [BF4],[C4mim] [PF6],[C4[C6mim] [Cl]等不同的離子液體中,以不同掃描速率,觀察到的極限電流隨著掃描速率的增加而下降。液體中 Pt 電極表面上的氯氣吸附機(jī)理。吸附的氯本移步驟之前必須經(jīng)歷解吸。在較長(zhǎng)時(shí)間掃描速率下反應(yīng)中氯的表面更多,從而在較慢的掃描速率下產(chǎn)伏安電流表明 Cl2在 IL 中具有非常高的溶解度(1 Cl2氣體傳感器的開(kāi)發(fā)具有極大的優(yōu)勢(shì)。
2 磺酸功能化離子液體的制備與表征將 N-甲基咪唑、吡啶、三甲胺、三乙胺、三丙胺分別與 1,3-丙磺酸內(nèi)酯或 1,4-丁磺酸內(nèi)酯等物質(zhì)量混合,適當(dāng)溫度下攪拌反應(yīng) 1~32 h,直至得到白色固體,用甲醇和乙酸乙酯重結(jié)晶三次次,真空干燥,得到離子液體前驅(qū)體。加入等摩爾 HBF4、H2SO4、TsOH,60~80 ℃攪拌 8~12 h,真空干燥 12 h,得到粘稠狀液體,即為所得離子液體。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]五種新合成酯基取代的咪唑類離子液體電導(dǎo)率的測(cè)定與分析[J]. 馮路,王小逸,劉潮清,陳慧敏. 化工學(xué)報(bào). 2015(S2)
[2]現(xiàn)代信息技術(shù)在我國(guó)農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策[J]. 顧君,鄒遠(yuǎn)輝,王吉鳳. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2013(10)
[3]離子液體在電流型電化學(xué)氣體傳感器中的應(yīng)用[J]. 李廣偉,魯俊民,秦東振,詹自力,郭雪原. 化工進(jìn)展. 2013(10)
[4]在雙磺酸基官能化Brφnsted酸性離子液體/[bmim]Br中均相合成山梨醇類成核透明劑[J]. 李心忠,陳亞英,林棋. 精細(xì)化工. 2013(09)
[5]新型電化學(xué)傳感器的研究進(jìn)展[J]. 劉建國(guó),安振濤,張倩. 傳感器與微系統(tǒng). 2013(07)
[6]離子液體的合成方法及其性能[J]. 王風(fēng)彥. 廣州化工. 2012(14)
[7]系列功能化離子液體的合成表征及其性質(zhì)研究[J]. 朱立業(yè),陳立功,王明齊,李先杰,曹書翰. 功能材料. 2011(S5)
[8]離子液體的前沿、進(jìn)展及應(yīng)用[J]. 張鎖江,劉曉敏,姚曉倩,董海峰,張香平. 中國(guó)科學(xué)(B輯:化學(xué)). 2009(10)
[9]離子液體中的相互作用對(duì)硝基苯擴(kuò)散系數(shù)的影響[J]. 陳松,馬淳安,褚有群,陳亮,嚴(yán)金龍,柏云杉. 化工學(xué)報(bào). 2009(10)
[10]基于室溫離子液體的電導(dǎo)型氣體傳感器[J]. 李冬梅,王榮,曹曉衛(wèi),王蘊(yùn)倩,張丹,閆曉慧,徐立群,吳霞琴. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2009(06)
博士論文
[1]SO3H-功能化離子液體的合成及其催化性能研究[D]. 劉秀梅.大連理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]新型核酸電化學(xué)傳感器的構(gòu)建與應(yīng)用研究[D]. 韋明元.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
[2]離子液體的制備及其性質(zhì)研究[D]. 于春影.北京化工大學(xué) 2005
本文編號(hào):3373577
【文章來(lái)源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
不同離子液體中最常見(jiàn)的陽(yáng)離子和陰離子的結(jié)構(gòu)
圖 1.2 氧氣存在下 IL 傳感器中 CO2的反應(yīng)機(jī)理中發(fā)生異常氧化還原反應(yīng)的傳感器體傳感器的反應(yīng)機(jī)制并和傳統(tǒng)電解質(zhì)系統(tǒng)的反應(yīng)機(jī)體傳感器的反應(yīng)機(jī)制與傳統(tǒng)電解質(zhì)系統(tǒng)存在明顯的傳統(tǒng)的分子溶劑用于傳感器設(shè)備之前,了解這種異,康普頓公司[76]的團(tuán)隊(duì)報(bào)道了在 Pt 微電極浸沒(méi)在[C2,[C4mpy] [NTf2],[C4mim] [BF4],[C4mim] [PF6],[C4[C6mim] [Cl]等不同的離子液體中,以不同掃描速率,觀察到的極限電流隨著掃描速率的增加而下降。液體中 Pt 電極表面上的氯氣吸附機(jī)理。吸附的氯本移步驟之前必須經(jīng)歷解吸。在較長(zhǎng)時(shí)間掃描速率下反應(yīng)中氯的表面更多,從而在較慢的掃描速率下產(chǎn)伏安電流表明 Cl2在 IL 中具有非常高的溶解度(1 Cl2氣體傳感器的開(kāi)發(fā)具有極大的優(yōu)勢(shì)。
2 磺酸功能化離子液體的制備與表征將 N-甲基咪唑、吡啶、三甲胺、三乙胺、三丙胺分別與 1,3-丙磺酸內(nèi)酯或 1,4-丁磺酸內(nèi)酯等物質(zhì)量混合,適當(dāng)溫度下攪拌反應(yīng) 1~32 h,直至得到白色固體,用甲醇和乙酸乙酯重結(jié)晶三次次,真空干燥,得到離子液體前驅(qū)體。加入等摩爾 HBF4、H2SO4、TsOH,60~80 ℃攪拌 8~12 h,真空干燥 12 h,得到粘稠狀液體,即為所得離子液體。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]五種新合成酯基取代的咪唑類離子液體電導(dǎo)率的測(cè)定與分析[J]. 馮路,王小逸,劉潮清,陳慧敏. 化工學(xué)報(bào). 2015(S2)
[2]現(xiàn)代信息技術(shù)在我國(guó)農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策[J]. 顧君,鄒遠(yuǎn)輝,王吉鳳. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2013(10)
[3]離子液體在電流型電化學(xué)氣體傳感器中的應(yīng)用[J]. 李廣偉,魯俊民,秦東振,詹自力,郭雪原. 化工進(jìn)展. 2013(10)
[4]在雙磺酸基官能化Brφnsted酸性離子液體/[bmim]Br中均相合成山梨醇類成核透明劑[J]. 李心忠,陳亞英,林棋. 精細(xì)化工. 2013(09)
[5]新型電化學(xué)傳感器的研究進(jìn)展[J]. 劉建國(guó),安振濤,張倩. 傳感器與微系統(tǒng). 2013(07)
[6]離子液體的合成方法及其性能[J]. 王風(fēng)彥. 廣州化工. 2012(14)
[7]系列功能化離子液體的合成表征及其性質(zhì)研究[J]. 朱立業(yè),陳立功,王明齊,李先杰,曹書翰. 功能材料. 2011(S5)
[8]離子液體的前沿、進(jìn)展及應(yīng)用[J]. 張鎖江,劉曉敏,姚曉倩,董海峰,張香平. 中國(guó)科學(xué)(B輯:化學(xué)). 2009(10)
[9]離子液體中的相互作用對(duì)硝基苯擴(kuò)散系數(shù)的影響[J]. 陳松,馬淳安,褚有群,陳亮,嚴(yán)金龍,柏云杉. 化工學(xué)報(bào). 2009(10)
[10]基于室溫離子液體的電導(dǎo)型氣體傳感器[J]. 李冬梅,王榮,曹曉衛(wèi),王蘊(yùn)倩,張丹,閆曉慧,徐立群,吳霞琴. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2009(06)
博士論文
[1]SO3H-功能化離子液體的合成及其催化性能研究[D]. 劉秀梅.大連理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]新型核酸電化學(xué)傳感器的構(gòu)建與應(yīng)用研究[D]. 韋明元.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
[2]離子液體的制備及其性質(zhì)研究[D]. 于春影.北京化工大學(xué) 2005
本文編號(hào):3373577
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huaxue/3373577.html
最近更新
教材專著