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气体传感器吸湿保水复合膜及制法

气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。探测头通过气体传感器对气体样品进行调理,通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理仪表显示部分

中科院长春应用化学研究所气体传感器小组发明出气体传感器用保水机能好的固体电解质膜,申请的发明专利"吸湿保水复合膜及制法"已获得国家知识产权局授权。

气体传感器作为气体检测仪器仪表核心元器件,市场需求大幅增加,全球气体传感器销量及市场需求年增长率30%以上,2010年产销量预计将达5000万只以上,市场总额超过10亿美元,并具有向低功耗、多功能、集成化方向发展的趋势,而气体传感器的固体化是限制其发展的主要瓶颈。

针对上述题目,为了避免液体电解漏液、侵蚀等缺点影响气体传感器响应的不乱性和寿命,气体传感器使用固体电解质膜(Nafion膜)成为必定趋势。Nafion膜固然具有高的化学不乱性机械强度等长处,但是其离子导电率严峻依靠膜内水份的含量,受湿度、温度影响很大。

为克服这一缺点,进步Nafion膜的保水性,研究小组发明了采器具有吸水性的硅胶与聚丙烯酰胺吸湿材料以及Nafion膜,复合制备吸湿保水复合膜,并应用到CO、H2S、SO2三种气体传感器的组装中。传感器测试表明,传感器机能不乱、底电流和噪声较液体电解质传感器小、一致性好。

该发明解决了传统气体传感器中液体电解质因干涸而影响寿命的题目,以及目前固体电解质失水而影响一致性的题目。另外,采用吸湿保水复合膜作为电解质,气体传感器可以加工成不同尺寸、不同外形,加工随意性大大进步,避免了传统罐装式气体传感器小型化、集成化难的题目。因此,这一成果也有望加快气体传感器固体化、集成化的进程。

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