為了檢測大氣環(huán)境以及燃料電池氫燃料中存在的微量CO,本文研究了一種基于Pt/C/Nafion敏感電極的燃料電池型CO傳感器。該傳感器工作于室溫,功耗低,線性好,精度高,環(huán)保無污染,穩(wěn)定性佳。傳感器核心結(jié)構(gòu)為膜電極,其主要由Pt/C敏感電極材料和Nafion膜組成。在膜電極中,敏感電極材料決定了傳感器的性能,而制備敏感電極材料的兩個關(guān)鍵因素為分散劑組成及敏感電極碳擔(dān)載材料種類。分散劑的組成影響反應(yīng)氣體的擴(kuò)散及水的輸運(yùn);敏感電極碳擔(dān)載材料影響CO化學(xué)反應(yīng)的速率及質(zhì)子和電子的傳導(dǎo)速率。因此,本文主要分為兩個主要研究內(nèi)容:1、研究分散劑對于燃料電池型CO傳感器敏感特性的影響。以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的鉑/導(dǎo)電炭黑作為敏感電極材料,分別采用正硅酸四乙酯（TEOS）、乙二醇（EG）、甘油（Glycerol）和乙二醇/聚四氟乙烯分散液（EG/PTFE）配置分散劑來制備膜電極。利用OM和SEM對四種膜電極進(jìn)行表征,其中采用EG配置分散劑時,膜電極具有最佳的表面質(zhì)量,得到的傳感器對1-200 ppm CO的靈敏度最大,為0.088μA/ppm,對50 ppm CO的響應(yīng)恢復(fù)時間分別為22和24 s。另外,該傳... 

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 一氧化碳的危害
    1.2 CO傳感器簡介
    1.3 基于Pt/C/Nafion敏感電極的燃料電池型CO傳感器介紹
    1.4 Pt/C/Nafion敏感電極的研究現(xiàn)狀
    1.5 本論文的主要工作
第二章 分散劑對基于Pt/C/Nafion敏感電極的燃料電池型CO傳感器性能影響
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
    2.2 Pt/C敏感電極材料的制備和表征
        2.2.1 Pt/C敏感電極材料的制備
        2.2.2 Pt/C敏感電極材料的表征
    2.3 膜電極的制備和表征
        2.3.1 膜電極的制備
        2.3.2 膜電極的表征
    2.4 傳感器制作及氣敏特性研究
    2.5 小結(jié)
第三章 碳材料對基于Pt/C/Nafion敏感電極的燃料電池型CO傳感器性能影響
    3.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
    3.2 Pt/C敏感材料的制備和表征
        3.2.1 Pt/C敏感材料的制備
        3.2.2 Pt/C敏感材料的表征
    3.3 膜電極的制作和表征
        3.3.1 膜電極的制作
        3.3.2 膜電極的表征
    3.4 傳感器的制作和性能研究
    3.5 基于Pt/CFs/Nafion敏感電極的燃料電池型CO傳感器性能的研究
    3.6 小結(jié)
第四章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡介及發(fā)表論文
致謝



本文編號：3690134