SF6分解组分动态配气检测装置及H2S气体敏感特性研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:tang355402
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通过对六氟化硫(SF6)分解组分特征气体的在线检测,可以初步诊断SF6气体绝缘设备早期的绝缘故障。目前的检测方法中比较有效是气体传感器技术。本文将基于石墨烯、聚苯胺等材料的新型气敏传感器,引入到SF6气体绝缘设备故障分解组分气体的检测研究中,利用自主搭建的动态配气检测装置测试不同传感器对硫化氢(H2S)气体的气敏特性,并基于复合材料间的异质结等角度研究分析传感材料的气敏传感机理。针对SF6分解产物多组分气体检测需要,论文搭建了SF6分解组分动态配气检测装置。整个动态配气检测装置包括气源及气路、质量流量控制器、控制阀、测试腔和数据采集仪等部分。四通道的配气装置可以同时调节四种不同的气体流量。针对SF6分解产物中的H2S气体检测,采用层层自组装、水热法和原位聚合等方法研制出PANI/ZnO、Ag-Mo Se2-rGO和PANI/CuO/rGO等复合材料,实现聚苯胺和石墨烯材料对不同金属氧化物和二硒化物的修饰掺杂。采用XRD、SEM、XPS等表征技术对气敏薄膜的表面形貌和微观结构等材料微观特征进行了分析与研究。依托SF6分解组分动态配气检测装置研究了不同气敏传感器对硫化氢气体的动态切换响应、响应/恢复时间、重复性和选择性等气敏特性,实现了常温下的硫化氢气体检测,检测气体浓度下限达到了ppb级。基于石墨烯、聚苯胺与金属氧化物、二硒化物的修饰作用,通过材料表面的物理和化学特性、材料间电荷转移以及异质结构等角度,结合气敏性能的测试结果,揭示了制备器件对硫化氢气体的敏感机理。本课题以“新材料-新器件-新方法-新应用”为主线,搭建了SF6分解组分动态配气检测装置,提出纳米复合等策略构建了H2S气体传感器件,利用SF6分解组分动态配气检测装置研究了制备器件对SF6分解组分硫化氢气体的敏感特性,为研制新型的SF6分解组分检测装置提供了一种新途径。
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