一种光纤化学二氧化碳传感器的研制

研究开发了一种基于指示剂的二氧化碳光纤化学传感器,采用具有高气体可透过性和低折射率的无定型聚四氟乙烯(Teflon AF)材料作为液芯波导管,高灵敏度微型CCD分光光度计作为检测器,溴百里酚蓝(BTB,bromothymol blue)和Na2CO3为指示剂缓冲溶液。在0～194 ppm的CO2浓度范围内,传感器最佳精度为±1.21ppm,响应时间(99％)约为2 min。传感器具有体积小,能耗低等特点,适于现场长期自动监测。

压强对化学平衡影响的实验探究——二氧化碳溶解平衡

为探究压强对二氧化碳溶解平衡的影响,通过压缩与抽拉注射器,实现升压与降压的条件变化,借助压强传感器,及时收集与记录不同条件下气体的压强变化。从实验结果可知,升高压强,二氧化碳溶解平衡会向气体分子数减小的方向移动;降低压强,二氧化碳溶解平衡会向气体分子数增大的方向移动。实验操作简单安全,适合学生进行自主探究活动,有助于学生深入理解压强对化学平衡的影响规律。

基于ZIF-8的双错位光纤二氧化碳传感器

目的:提出一种基于ZIF-8的双错位结构光纤二氧化碳体积浓度传感器,通过透射光谱强度的变化分析传感灵敏度。方法:利用3段单模光纤两两错位熔接,使得包层模和纤芯模形成M-Z干涉,并将发生干涉的区域作为传感区域,在其表面涂覆具有吸附气体作用的有机金属框架结构ZIF-8。结果:在二氧化碳体积分数0.03%~1.03%的范围内,该光纤传感器的灵敏度可达8.322 dB/%。结论:这种基于ZIF-8的二氧化碳传感器,具有制作简单、信号解调便捷等优势,对于当前CO 2浓度检测具有重要意义。

Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)的制备及其对二氧化碳的敏感性能研究

由于温室效应越来越严重,开发一种性能优异的二氧化碳传感器对其进行高效、准确地检测具有现实意义。本论文旨在于能够成功地制备出Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)试样来对CO_(2)的气敏性能进行研究。采用高温固相球磨法以及溶胶凝胶法制备了NVP材料,采用高温固相法合成了NASICON粉体,运用XRD、SEM技术研究了NVP与NASICON的晶体结构与微观形貌。以NASICON为固体电解质,以NVP为对电极材料,组装出了片式CO_(2)气体传感器,并进行了气体传感器性能研究。结果表明,传感器的最佳工作温度为150℃,在该温度下的灵敏度为2.03 nA/ppm。

电流型二氧化碳气体传感器件全固态电化学体系的研究

用聚丙烯腈（ＰＡＮ）、二甲亚砜（ＤＭＳＯ）和高氯酸四丁基铵（ＴＢＡＰ）制备了一种新型固体聚合物电解质．以恰当用量配比的ＰＡＮ－ＤＭＳＯ－ＴＢＡＰ聚合物电解质呈有高达１０－４Ｓ·ｃｍ－１的室温离子电导率和好的空间网状多孔结构，由其在金微电极上成膜构成的全固态电化学体系，在常温下对ＣＯ２气体有良好的电流响应特性．如此构型一体的全新的电流型ＣＯ２气体传感器，既消除了传统电化学传感器因电解液渗漏或干涸带来的弊端，又具有体积小。

二氧化碳电化学传感器的研究现状和发展前景

介绍了各种ＣＯ２电化学传感器的研究现状和发展前景，讨论了利用阳极脱附法原理，用固体聚合物电解质气敏电极进行二氧化碳检测的可行性．

电流型二氧化碳传感器的研制

研制了新型二氧化碳电流传感器,监测二氧化碳的浓度在0～10％,对二氧化碳的选择性优于其他二氧化碳传感器;合成了1,3-二氨基丙烷合铜(Ⅱ)配合物,对其组成、IR、TG进行了研究,讨论了配合物的可能结构及其在传感器中的作用机理。

光电化学传感器固定二氧化碳

本文介绍了半导体光电极作为光电化学传感器,通过二氧化碳的光电化反应,固定二氧化碳的最新研究成果和发展趋势。

电化学传感器活化二氧化碳的研究

二氧化碳是比较稳定的小分子化合物,如何活化二氧化碳分子,是有效地利用二氧化碳的关键。现已开发研究了许多方法,诸如生物化学方法、模拟生物化学方法、催化活化方法(金属络合物活化),光电化学活化法等等。

光纤化学传感器二苯蒽-二氧化硅试剂相的制备及正己烷中单质硫的测定

用溶胶－凝胶法研制二苯蒽－二氧化硅试剂相．试剂相在有机溶剂中稳定，未见探针泄漏．应用于测定正己烷中单质疏，在1．0～50.0μg·mL-1浓度范围内单质硫浓度C与lg（F0／F）成线性，检出限为0.3μg·mL－1，方法的平均回收率为103±4．4％，日内、日间精密度为1．8％～7．2％．

基于环糊精/卟啉包络物荧光猝灭的二氧化碳光学敏感膜的研究

全 -( 2 ,6-二 -O-异丁基 ) -β-环糊精 ( DOB-β-CD)对固定于增塑 PVC膜中的 meso-四 ( 4-甲氧基苯基 )卟啉( TMOPP)有明显的荧光增强效应 ,且该荧光可被溶液中的二氧化碳可逆猝灭 .本文据此研制了一种可用于测定水溶液中二氧化碳含量 ,即 [H2 CO3]浓度的荧光敏感膜 .研究了最佳膜的组成 .经过组成优化的敏感膜测定 [H2 CO3]浓度的范围为 4 .75× 1 0 - 7～ 3.9× 1 0 - 5 mol/L.该传感器响应迅速、重现性好 ,常见的离子无明显干扰 .

二氧化碳相变致裂软岩实验研究

为了研究二氧化碳相变产生的高压气体动态破岩的机理,通过建立设有分布式光纤传感器的物理模型结合数值模型的方法,研究了二氧化碳相变致裂煤体的内部效应,得到了二氧化碳相变高压气体动压破岩的机理及岩体裂隙、强度和二氧化碳相变气体压力等参数之间的关系。研究表明:气体准静压破坏煤体主要集中在煤体强度薄弱的区域,且气体压力要高于煤体破坏的最低极限值;原生裂隙会改变二氧化碳相变致裂煤体的空间范围和煤体的破坏程度,原生裂隙与炮孔之间的夹角越小、距离越近,越明显。

二氧化碳薄膜微电极器件的微加工制作技术及特性研究

应用微机械加工技术发展新一代的微传感器是当前国际传感器技术发展的重要趋势。微化学传感器有许多优点,而用微加工技术制作的微器件由于构型的一致性和均匀性,对于电流型工作模式的化学传感器尤其诱人。二氧化碳检测在生物医学、环境监测和生化发酵工程中具有重要意义,迄今使用的CO_2气敏器件大多是Severinghaus型气敏电极,响应速度慢、选择性差、灵敏度不高。

基于新型荧光材料溶解氧、pH及二氧化碳光纤传感器研究进展

近年来,基于新型荧光材料制备的荧光型光纤传感器由于具有发光强、灵敏度高、能够实时监测、操作简单等优点,在海洋环境、水质监测以及血液分析等领域都有着广泛的应用。本文论述了荧光型光纤传感器在溶解氧、pH和二氧化碳检测领域的最新研究进展,总结了不同类型荧光材料的检测机理、优缺点以及主要性能参数。最后,结合当前荧光型光纤传感器面临的问题与挑战对未来的发展方向进行了分析与展望。

基于光纤布拉格光栅的化学传感器

除掉光纤布拉格光栅的包层,可以使它的布拉格波长对外界环境的折射率变化敏感。采用氢氟酸腐蚀掉光纤布拉格光栅的包层,获得了直径约为6μm的布拉格光栅。实验研究了布拉格波长对化学溶液的浓度敏感性特征,结果表明:采用10 pm分辨率的光谱仪,丙二醇溶液在低浓度时的浓度分辨率为0.7%,在高浓度时的分辨率为0.32%;糖溶液在低浓度时的分辨率为0.55%,高浓度时为0.1%。采用商用的分辨率为1 pm的高精度波长解调系统,它们的分辨率可以提高一个数量级。

氮氧化物化学传感器

简要介绍了声表面波化学传感器、光纤化学传感器、半导体化学传感器和电化学传感器等各种类型的氮氧化物化学传感器的特点和基本原理 ,分析比较了各种类型传感器的优缺点 .重点讨论了氮氧化物电化学传感器 。

本征型光纤倏逝波化学传感器的研究

为了克服传统光纤化学传感器的不足,提出了基于倏逝波原理的本征型光纤化学传感器。根据光线理论数值分析了传感器几何结构参数,溶液折射率与灵敏度的关系。通过化学腐蚀方法制备出不同参数结构的传感器,进行实验系统设计,并用不同浓度亚甲基蓝溶液对这些传感器进行了实验研究。实验结果与数值计算结果一致,传感区纤芯越细,越长,其灵敏度越高。

CO_2和pH光纤化学传感器研究进展

本文简述了CO2和pH光纤化学传感器的最新研究进展,重点介绍了用于环境监测的基于pH指示剂的CO2和pH传感器。

温度对光纤布喇格光栅化学传感器性能的影响

阐述了光纤Bragg光栅化学传感的基本原理,推导并利用数值计算得出了腐蚀掉包层后的光纤Bragg光栅的纤芯有效折射率随外界折射率变化的关系.分析了温度对这种传感器造成的误差.研究表明,温度会造成光纤光栅变化和改变溶液折射率的大小,从而对传感器的测量造成影响.设计了一种温度补偿方案.实验分别研究了低浓度溶液和高浓度溶液中传感头两段不同光栅区的Bragg波长随温度的变化.结果表明:在清水中,传感头两段光栅区Bragg波长受到温度变化的影响基本相同,通过测量波长的差值可消除温度的影响;高浓度溶液中,传感头受温度影响造成的总波长漂移量约为未被腐蚀光栅区的波长漂移量的0.6,与理论的结果基本一致.传感头受温度影响造成的总波长漂移量可由未被腐蚀光栅区波长漂移量的大小得出,进而可消除温度对溶液传感的影响.

基于化学发光的光纤尿酸生物传感器

将尿酸氯化酶和辣根过氧化物酶通过戊二醛共价交联,固定在3-氨丙基多孔硅胶上,作成光纤尿酸生物传感器的传感膜。在传感膜微环境中,尿酸的酶催化氧化反应同鲁米诺的酶催化氧化发光反应相偶合,产生化学发光信号。尿酸在0.1～5μg/ml范围内与发光信号值呈线性关系。寿命为60天。