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作者:王政;李跃华;戴磊;王岭;孟维薇;
单位:华北理工大学化学工程学院;华北理工大学材料科学与工程学院;
摘要:通过固相反应法制备了在中低温下具有高离子导电性的固体电解质Bi_4V_2O_(11),并以CuV_2O_6为敏感电极组装成混合电位型NH_3传感器。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了固体电解质的相组成和传感器的微观形貌。结果表明,在中低温(300℃~600℃)下Bi_4V_2O_(11)的电导率高于传统氧离子导体YSZ。传感器测试结果表明,基于Bi_4V_2O_(11)作固体电解质CuV_2O_6作敏感电极的传感器能在300℃~500℃的温度范围内对10 ppm~300 ppm的NH_3进行检测,而以YSZ作固体电解质的传感器在300℃~350℃性能下降明显;传感器在400℃下有着最高的灵敏度(-59.15 mV/decade),优于相同条件下以YSZ作固体电解质的传感器(-42.89 mV/decade)。传感器具有稳定的响应,传感器的响应值和NH_3浓度的对数值呈现良好的正比例关系。
关键词:固体电解质;;Bi_4V_2O_(11);;NH_3传感器;;混合电位型
基金资助:国家自然科学基金(52371187,62241104);; 河北省自然科学基金项目(B2022209018);; 唐山市科技规划项目(21130214C 22130215G);; 唐山市人才资助计划(A202202006);; 华北理工大学青年人才托举计划项目(QNTJ202206);华北理工大学综合测试分析中心开放测试基金(2024006)