電化學(xué)傳感器具有靈敏度高、選擇性好和電解質(zhì)原料豐富等優(yōu)點(diǎn),一直以來受到了人們的廣泛關(guān)注。但目前市場上銷售的電化學(xué)傳感器大多數(shù)采用水基電解液,存在高溫環(huán)境易干燥,高濕環(huán)境易漲破等缺點(diǎn)。而且傳統(tǒng)電化學(xué)傳感器80%的體積用來裝電解液,體積較大,不易實(shí)現(xiàn)小型化和陣列化的現(xiàn)代應(yīng)用需求。因此,探索電解質(zhì)新材料提升電化學(xué)傳感器性能顯得十分重要。近些年來離子液體因?yàn)閮?yōu)異的物化性能,在電化學(xué)研究中受到了廣泛的應(yīng)用。但目前將離子液體應(yīng)用于硫化氫氣體電化學(xué)傳感器的研究較少。因此,本文針對硫化氫氣體電化學(xué)傳感器的缺點(diǎn),使用純離子液體代替?zhèn)鹘y(tǒng)溶劑,設(shè)計了可進(jìn)行商業(yè)化的離子液體氣體傳感器。并從14種離子液體中篩選出有潛力應(yīng)用于商業(yè)硫化氫氣體電化學(xué)傳感器的電解質(zhì)。最后,對硫化氫氣體在Pt電極上的反應(yīng)過程進(jìn)行了測試和分析。具體內(nèi)容如下:（1）設(shè)計和制作了離子液體電化學(xué)氣體傳感器的結(jié)構(gòu),重點(diǎn)討論了電化學(xué)氣體傳感器的作用原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),制備出適合電化學(xué)氣體催化反應(yīng)的多孔氣體擴(kuò)散電極并對電極材料進(jìn)行表征。制作的適合商業(yè)化應(yīng)用和電極過程分析的兩種傳感器結(jié)構(gòu),經(jīng)測試結(jié)果分析表明兩種傳感器結(jié)構(gòu)都能滿足目標(biāo)氣體在工作電極三相界面上... 

【文章來源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

傳統(tǒng)Clark氧傳感器結(jié)構(gòu)的示意圖

1緒論8硫化氫的危害和靈敏檢測儀器的研發(fā)是預(yù)防事故發(fā)生的有效手段。1.2.2硫化氫氣體來源圖1.2自然界中H2S氣體的循環(huán)圖H2S是工作環(huán)境中最危險的有毒氣體之一，僅次于一氧化碳?xì)怏w[25]。H2S氣體易產(chǎn)生和聚集于高溫、密閉空間以及低風(fēng)速等環(huán)境條件下。因此，采油和采礦、石油精煉、下水道和廢水處理、農(nóng)業(yè)漁業(yè)、紡織和造紙、食品加工、熱瀝青鋪路等行業(yè)的工人，被認(rèn)為是受到硫化氫氣體威脅較高的人群�；茉粗泻写罅康腍2S氣體，每年因?yàn)樽匀换蛉藶殚_采加工等原因不斷的向大氣中進(jìn)行釋放。SamanthaL等人分析了各行業(yè)硫化氫排放量的估值，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生硫化氫的主要領(lǐng)域?yàn)樽匀坏責(zé)峄顒�、能源生產(chǎn)和動物飼養(yǎng)(AFO)。其中，動物飼養(yǎng)領(lǐng)域和能源生產(chǎn)所產(chǎn)生的硫化氫氣體大致相當(dāng)[22]。H2S來源分為自然生成和工業(yè)生產(chǎn)中的副產(chǎn)品。自然生成的硫化氫主要有兩種生成方式：(1)硫酸鹽和含硫有機(jī)化合物的非特異性和厭氧細(xì)菌還原生成。(2)作為亞硫酸鹽代謝的副產(chǎn)品被某些植物釋放[26]；工業(yè)生產(chǎn)中H2S產(chǎn)生于石油天

域產(chǎn)品的開發(fā)。1.4 電極過程的基本歷程電極/溶液界面上電極過程是由不同的單元步驟組成，一般包括化學(xué)反應(yīng)、電子轉(zhuǎn)移和傳質(zhì)步驟等一系列變化。具體步驟如圖 1.3 所示。但實(shí)際上這些步驟不僅會串聯(lián)發(fā)生，可能有多個并聯(lián)的電子轉(zhuǎn)移過程。電極過程中電荷轉(zhuǎn)移和傳質(zhì)步驟一般為控制步驟會造成電極的電化學(xué)極化或濃差極化。但電極過程的控制步驟是動態(tài)的相對而言的，當(dāng)電極反應(yīng)條件改變時速控步驟也可能發(fā)生改變。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3384331