電化學(xué)傳感器未來發(fā)展趨勢
點(diǎn)擊次數(shù):476 更新時(shí)間:2022-08-26 打印本頁面 返回
電化學(xué)傳感器未來發(fā)展趨勢
1.電化學(xué)傳感器的工作原理
最早的電化學(xué)傳感器要追溯到20世紀(jì)50年代,在當(dāng)時(shí)電化學(xué)傳感器應(yīng)用于氧氣監(jiān)測,到了20世紀(jì)80年代,電化學(xué)傳感器開始應(yīng)用于監(jiān)測各種各樣的有毒性氣體,并顯示出了良好的敏感型與選擇性。電化學(xué)傳感器的工作原理是其與通過傳感器的被測氣體反應(yīng)并產(chǎn)生與濃度成正比的電信號。典型的電化學(xué)傳感器由工作電極與反電極組成,并由一個(gè)薄電解層隔開。
氣體首先通過微小的毛管型開孔與傳感器發(fā)生反應(yīng),然后通過疏水屏障層,達(dá)到電極的表面。當(dāng)氣體達(dá)到電極表面時(shí),氣體與傳感器就會(huì)發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生電信號。通過電極之間的電阻,與被測濃度成正比的電流會(huì)在正極與負(fù)極之間流動(dòng),通過測量電流的大小就可以確定氣體的濃度。
隨著檢測對象的不同,電化學(xué)傳感器可以分為氣體傳感器,離子傳感器和生物傳感器。
2.電化學(xué)傳感器的發(fā)展前景
隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起和人們對環(huán)境關(guān)注度的持續(xù)升高,電化學(xué)傳感器在環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用也是更加廣泛了。電化學(xué)因?yàn)槠潴w積小,靈敏度高,裝配便捷成為了傳感器領(lǐng)域的新興優(yōu)異的產(chǎn)品。
隨著新型功能化納米材的不斷涌現(xiàn),電化學(xué)傳感器的一些缺陷將被克服,并在農(nóng)業(yè),環(huán)境監(jiān)控和醫(yī)療領(lǐng)域展現(xiàn)其應(yīng)用價(jià)值,尤其是在新型的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中,電化學(xué)更體現(xiàn)出了它的價(jià)值。
電化學(xué)傳感器可以用在對氣體的檢測上,它基本上可以檢測所有的大氣污染物,包括碳?xì)浠?,羰基化合物、硫化物、硫氧化物、氮氧化物、氮的還原物和其它氣態(tài)物質(zhì)。
離子傳感器則是水體和土壤污染物檢測的有力手段,能測定許多陰、陽離子及有機(jī)物,包括鹵素離子、氰化物、各類金屬離子、酸根離子,有機(jī)污染物等,PH值和氟的測定是其*典型的應(yīng)用。部分離子傳感器還可用于氣體污染物分析。
電化學(xué)生物傳感器則可以用在水體檢測以及大氣環(huán)境監(jiān)測上面,如監(jiān)測水體的富營養(yǎng)化,BOD和重金屬離子濃度,大氣中SO2、CO2和NO2等。
在今后的一段時(shí)間里,電化學(xué)傳感器將被廣泛應(yīng)用于工業(yè),科研,國防,環(huán)境等領(lǐng)域。在眾多的傳感器類型中,電化學(xué)傳感器已然成為研究領(lǐng)域最多,應(yīng)用范圍做廣,技術(shù)為成熟的一類傳感器。未來,傳感器在小型化、微型化、智能化方向得到了日新月異的發(fā)展,具有特殊性能和優(yōu)點(diǎn)的電化學(xué)傳感器將會(huì)不斷涌現(xiàn)并進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用。