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固体电解质基气体传感器具有结构简单、选择性好及灵敏度高等优点,尤其是优异的高温稳定性,使其具有广泛的应用前景。敏感材料是提高固体电解质基气体传感器性能的关键。本论文以固体电解质基NO2和H2传感器为研究对象,采用湿化学浸渍技术,在固体电解质多孔骨架层中制备纳米结构的敏感材料。采用XRD、SEM、EDX等分析方法和动电位扫描、恒电位、电化学阻抗谱及脉冲电位等电化学测试技术,系统研究了传感器的微观结构、气敏性能及响应机理等。以硝酸盐溶液为敏感材料前驱液,采用湿化学浸渍技术,在Ce0.9Gd0.1O1.9(5CGO)多孔骨架层中成功制备了纳米结构的钙钛矿型敏感材料La0.75Sr0.25Mn0.5Cr0.5O3-δ(LSCM)。LSCM颗粒均匀地分布在多孔骨架层中,粒径50150nm之间。随着煅烧温度的升高,LSCM颗粒逐渐长大。分别以LSCM和CGO为敏感电极和固体电解质,组装成电流型NO2传感器,在400600℃之间,对NO2表现出优异的敏感性。响应电流与NO2浓度呈线性关系。传感器响应、恢复迅速,具有较好的稳定性。同时,对O2和CO2表现出良好的抗干扰能力。采用交流阻抗技术,研究了以LSCM为敏感电极的NO2传感器的气敏性能和响应机理。结果表明:该传感器在交流阻抗的工作方式下,对NO2表现出良好的响应性能。随着NO2浓度增大,总阻抗值|Z|线性减小。通过对不同NO2浓度下的阻抗谱拟合和等效电路分析表明,传感器对NO2的响应是由于NO2在气体|LSCM|CGO三相界面处的电化学催化分解。研究了基于复合敏感材料(LSCM/Ag和LSCM/CGO)电流型NO2传感器的性能。与单相LSCM敏感材料相比,电子导电相Ag或离子导电相CGO的引入可明显提高传感器的响应电流、灵敏度和响应速度。在500700℃之间,传感器的响应信号与NO2浓度呈线性关系。该传感器表现出良好的重现性、稳定性及抗干扰能力。采用湿化学浸渍技术,在钇稳定的氧化锆(YSZ)多孔骨架层中成功制备了纳米结构的尖晶石型敏感材料MCr2O4(M=Cu, Ni, Zn),并组装成NO2传感器。研究了其在不同工作方式下(阻抗、电流及脉冲电位)的气敏性能。结果表明:传感器对NO2表现出良好的敏感性能。响应、恢复迅速,传感器的响应信号与NO2浓度呈良好的线性关系。与恒电位法相比,在脉冲电位的工作方式下,传感器的响应电流和灵敏度均明显提高。响应电流达到1×10-3A级,灵敏度达到1.5μA/ppm。该传感器表现出优异的响应能力,响应时间仅为0.1s。对O2具有良好的抗干扰能力。研究了基于纳米敏感材料的固体电解质基电流型H2传感器。采用固相反应法制备了质子导体CaZr0.9In0.1O3-δ。利用ZnO作为烧结助剂,有效降低了CaZr0.9In0.1O3-δ电解质的烧结温度。经1350℃烧结5h,得到具有良好致密性、较高电导率和优异稳定性的CaZr0.9In0.1O3-δ电解质。采用湿化学浸渍技术在CaZr0.9In0.1O3-δ多孔骨架层中成功地制备了纳米结构的敏感材料ZnO和SnO2。在500700℃之间,组装成的电流型H2传感器表现出较高的灵敏度、优异的响应和恢复能力及良好的稳定性。