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为了检测大气环境以及燃料电池氢燃料中存在的微量CO,本文研究了一种基于Pt/C/Nafion敏感电极的燃料电池型CO传感器。该传感器工作于室温,功耗低,线性好,精度高,环保无污染,稳定性佳。传感器核心结构为膜电极,其主要由Pt/C敏感电极材料和Nafion膜组成。在膜电极中,敏感电极材料决定了传感器的性能,而制备敏感电极材料的两个关键因素为分散剂组成及敏感电极碳担载材料种类。分散剂的组成影响反应气体的扩散及水的输运;敏感电极碳担载材料影响CO化学反应的速率及质子和电子的传导速率。因此,本文主要分为两个主要研究内容:1、研究分散剂对于燃料电池型CO传感器敏感特性的影响。以质量分数为50%的铂/导电炭黑作为敏感电极材料,分别采用正硅酸四乙酯(TEOS)、乙二醇(EG)、甘油(Glycerol)和乙二醇/聚四氟乙烯分散液(EG/PTFE)配置分散剂来制备膜电极。利用OM和SEM对四种膜电极进行表征,其中采用EG配置分散剂时,膜电极具有最佳的表面质量,得到的传感器对1-200 ppm CO的灵敏度最大,为0.088μA/ppm,对50 ppm CO的响应恢复时间分别为22和24 s。另外,该传感器也具有较低的检测下限(1 ppm),良好的选择性和可重现性。2、研究敏感电极碳担载材料对燃料电池型CO传感器性能的影响。采用导电炭黑(CBs)、多壁碳纳米管(MWCNTs)和碳纤维(CFs)作为担载材料制备Pt/C敏感材料,其中铂碳质量比为Pt:C=1:4。利用SEM和BET表征发现CFs为担载材料时,Pt颗粒分散最为均匀;Pt/CFs在有分散剂存在时比表面积最大(21.6 m2/g),平均孔尺寸最小(28.5 nm)。利用Pt/CFs制备膜电极时,在热压剥离后Nafion膜变形程度最小,聚四氟乙烯离型膜(PTFE膜)表面残留的敏感材料最少。膜电极中敏感电极和参考电极实际Pt担载量均最大,为0.63、0.54 mg/cm2。气敏测试发现,利用Pt/CBs、Pt/MWCNTs和Pt/CFs作为敏感电极材料制作的传感器对CO的灵敏度分别为0.032、0.037和0.077μA/ppm。利用Pt/CFs作敏感材料时传感器对50 ppm CO电流响应值为5.03μA,响应恢复时间较短(28和32 s),检测下限也低至0.1 ppm。同时该传感器具有优良的选择性和长期稳定性。本文主要研究了传感器制备过程中分散剂组成和敏感电极碳担载材料种类对膜电极以及传感器性能的影响,发现EG是制作燃料电池型CO传感器的最佳分散剂,CFs是制作传感器的最佳碳担载材料。本文也研制出了灵敏度高、检测下限低、响应恢复速度快、选择性及稳定性优异的CO传感器,为某些严苛环境中微量CO的检测奠定了基础。