用富集方法提高氣敏元件對甲醛的響應.pdf

1、針對半導體氣體傳感器對較低濃度甲醛響應小的問題，本文采用預富集方法，先將低濃度甲醛用吸附劑富集，測量時加熱吸附劑使富集的甲醛瞬間放出，在不改變輸入的甲醛濃度的情況下，提高了半導體氣敏元件對甲醛的響應。主要研究內(nèi)容如下：
　　 ⑴介紹了SnO2氣敏元件的制作過程，并測試了其基本氣敏特性。SnO2對甲醛氣體的最佳工作溫度為265℃，氣敏元件的電阻隨著工作溫度的升高先降低后升高再降低，對甲醛的響應隨著甲醛濃度的升高而增大。
　　

2、 ⑵研究了吸附相關理論，組建了由吸附管、吸附劑、加熱絲、熱電偶、不銹鋼絲網(wǎng)和穩(wěn)壓電源組成的富集裝置；并采用升溫與氣體吹掃相結(jié)合的方法來完成甲醛的解吸。
　　 ⑶研究了不同實驗條件對富集效果即氣敏元件對甲醛響應度的影響，包括脫附溫度、氣體流量、吸附時間、活性炭填充長度、活性炭填充高度、吸附管直徑、活性炭性質(zhì)及改性處理等。得到的最佳實驗條件為：吸附劑的脫附溫度為200℃，吸附時間應該控制在15min以內(nèi)，氣體流量為500sccm，

3、吸附管直徑為11mm，活性炭的填充長度為17cm，活性炭的填充高度為吸附管直徑的2/3。普通活性炭的富集效果最好，快活林活性炭次之，碳納米管最差，分別對快活林活性炭進行了超聲波和酸堿改性處理，超聲波法改性后的活性炭富集效果稍好于未改性的活性炭，酸堿法改性處理的活性炭的效果最差。最后分別比較了自制SnO2氣敏元件和費加羅TGS2602氣敏元件在采用富集方法前、后對甲醛的響應，自制SnO2氣敏元件對10ppm甲醛富集前后的響應分別為1.8和