Датчик концентрации аммиака
Сущность изобретения: датчик содержит подложку, на которой расположены электроды и чувствительный слой. Чувствительный слой выполнен из сорбента, в котором равномерно распределено активирующее вещество, в качестве которого использовано гетерополисоединение состава Ce2P2Mo18O62, при этом его содержание в слое сорбента составляет 1 - 70 мас.%. 2 ил.
Изобретение относится к аналитическому приборостроению, а именно к датчикам состава газа.
Предлагаемый датчик предназначен для определения концентрации аммиака в газовых средах. Известен датчик концентрации аммиака, изготовленный на основе тонких пленок фталоцианинов переходных металлов, нанесенных на подложку из двуокиси кремния [1]. К недостаткам такого датчика относятся зависимость его отклика от предварительно сорбированного на поверхности чувствительного слоя молекулярного кислорода и влияние коэффициента диффузии аммиака на постоянную времени датчика. Известен также датчик концентрации аммиака, в качестве материала чувствительного слоя которого используются пленки органических проводящих полимеров, нанесенных на подложку из Аl2О3 методом электрополимеризации [2]. К недостаткам такого датчика относятся трудность проведения процесса электрополимеризации, а также недостаточная селективность датчика по отношению к аммиаку. В качестве прототипа выбран датчик аммиака, содержащий подложку с металлическими электродами, на которую нанесен чувствительный слой, состоящий из полиметилметакрилата и органического вещества, растворенного в нем, причем в качестве органического вещества используют комплекс с переносом заряда на основе производных хинолина общей формулы 1-алкил-2-стирилхинолиний йодида + 2-(n-диметиламиностирил)-хинолина [3]. К недостаткам такого датчика относятся его недостаточные чувствительность и селективность по отношению к аммиаку. Технический эффект от использования изобретения заключается в том, что датчик концентрации аммиака, содержащий подложку, на которой расположены электроды и чувствительный слой, выполненный на основе сорбента, в котором равномерно распределено активирующее вещество, в качестве которого использовано гетерополисоединение (ГПС) состава Се2Р2Мо18О62, содержащееся в слое в количестве 1-70 мас.%, позволяет с высокой чувствительностью и селективностью определять концентрацию аммиака в исследуемой атмосфере. В предлагаемом датчике концентрации аммиака чувствительный слой выполнен из пористого сорбента (например, кремнезема), в котором размещается активирующее вещество, в качестве которого использовано ГПС состава Се2 Р2 Мо18 О62. Принцип действия датчика основан на зависимости электрофизических (диэлектрическая проницаемость, проводимость) характеристик чувствительного слоя при его взаимодействии с аммиаком. Увеличение чувствительности и селективности датчика по отношению к аммиаку достигается за счет протекания протолитической реакции иона Се (III), сдвига равновесия в сторону большей устойчивости гидроксокомплекса церия (IV) и окислительно-восстановительной реакции пары Се (IV)/Ce (III) с анионом 18-молибдо-2-фосфорной кислоты. Суммарная реакция процесса выражается уравнением [CeIII(H2O)x]2P2Mo18VIO62 + 2nNH3= =[CeIV(H2O)x-n(OH)n] 2(NH4)2P2MoVI18-2nMo2nVO62. На фиг.1 и 2 представлена конструкция датчика концентрации аммиака. Датчик концентрации аммиака состоит из диэлектрической подложки 1, выполненной, например, из ситалла или сапфира, на поверхность которой нанесены металлические (платина, никель, золото) гребенкообразные электроды 2,3, поверх которых располагается чувствительный слой 4 на основе пористого сорбента (например, SiО2), в котором равномерно распределено активирующее вещество, в качестве которого использовано ГПС состава Се2Р2Мо18О62. Кроме того, в конструкции датчика предусмотрена возможность размещения на подложке пленочного нагревателя 5. Получение пленок пористого сорбента, в которых в качестве активирующего вещества размещается ГПС состава Сe2Р2Мо18О62, осуществляли методом гидролитической поликонденсации растворов, в которые вводились эти ГПС в количестве 1-70 мас.%. При этом в качестве основы сорбента могут быть использованы кремнеземы SiОх (х![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8773.gif)
Формула изобретения
ДАТЧИК КОНЦЕНТРАЦИИ АММИАКА, содержащий подложку, на которой расположены электроды и чувствительный слой, отличающийся тем, что чувствительный слой выполнен из сорбента, в котором равномерно распределено активирующее вещество, в качестве которого использовано гетерополисоединение состава Ce2P2Mo18O62, при этом его содержание в слое сорбента составляет 1 - 70 мас. %.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2
Похожие патенты:
Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано при разработке сорбционных датчиков для измерения концентрации паров спирта в выдыхаемом воздухе
Изобретение относится к устройствам, предназначенным для измерения концентрации газовых компонентов, конкретно - к области чувствительной части газочувствительных устройств, и может быть использовано в системах автоматики, аварийной сигнализации, в системах управления печами, в бытовой технике, для контроля окружающей среды
Чувствительный элемент газового датчика // 2011985
Изобретение относится к газовому анализу и газоаналитическому приборостроению, в частности к газовым датчикам с полупроводниковыми чувствительными элементами для анализа горючих газов (предельных и непредельных углеводородов, водорода, паров бензина, ацетона, спиртов и т
Чувствительный элемент газового датчика // 2011984
Изобретение относится к газовому анализу и газоаналитическому приборостроению, в частности к газовым датчикам с полупроводниковыми чувствительными элементами для анализа горючих газов (предельных и непредельных углеводородов, водорода, паров бензина, ацетона, спиртов и т
Изобретение относится к производству полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления газовых датчиков
Датчик для контроля примесей в газах // 1837219
Способ экспресс-анализа железной руды // 1828266
Устройство для измерения концентрации газа // 1824566
Чувствительный элемент // 1807371
Чувствительный элемент датчика водорода // 1807370
Датчик состава газа // 2100800
Изобретение относится к аналитическому приспособлению, в частности к монтажным конструкциям датчика состава газа, и может найти применение в области анализа газовой среды
Твердотельный газовый сенсор // 2100801
Изобретение относится к устройствам для контроля параметров газовых сред, в частности к чувствительным элементам газоанализаторов, и может быть использовано для обнаружения и определения концентраций таких горючих и токсичных газов, как, например, H2, CO, C2H5OH, CnH2n+2, H2S, SO2, в горнодобывающей, нефтеперерабатывающей, химической промышленностях, экологии и других отраслях деятельности
Твердотельный газовый сенсор // 2102735
Сенсор паров аммиака // 2110061
Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано для определения концентрации паров аммиака в атмосфере промышленных объектов и при экологическом контроле
Полупроводниковый датчик газов // 2114422
Изобретение относится к области газового анализа, в частности к полупроводниковым газовым датчикам для контроля токсичных газов
Изобретение относится к аналитическому приборостроению
Сенсор паров ароматических углеводородов // 2119662
Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано для определения концентрации паров ароматических углеводородов в атмосфере промышленных объектов и при экологическом контроле
Термохимический газоанализатор // 2119663
Изобретение относится к аналитическому приборостроению, а именно к конструкциям малогабаритных датчиков для измерения концентрации горючих газов в окружающей среде
Сенсор паров аммиака // 2123685
Изобретение относится к области поиска перспективных материалов для пьезосорбционных химических сенсоров, используемых при контроле состава газообразных сред: например, окружающей воздушной среды - на предмет присутствия в ней тех или иных загрязнителей или газовых фаз, в частности диоксида серы