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CO是一种毒性极强的气体,为了人员安全和财产不受损失,在易泄露CO的地方实时检测其浓度是非常必要的。本文分别采用Pt、Co3O4、 CuO-Co3O4和Pt/Co3O4作为敏感材料并结合负温度系数的热敏电阻制备催化燃烧型一氧化碳传感器,制备得到的传感器具有灵敏度高、线性度好、检测限低等优点。本文研究的催化燃烧型CO传感器能耗低,将有可能实现催化燃烧型CO传感器的便携式生产。主要内容包括: ⑴采用Pt和Co3O4作为敏感材料并结合NTCT制备催化燃烧型CO传感器,考察这两种材料制得的传感器对CO气体的响应情况。采用Pt和Co3O4制得的传感器对CO气体的灵敏度分别为2.67 V·L·mg-1和1.04 V·L·mg-1,检出限分别为0.0035 mg/L和0.013 mg/L;对0.582 mg/L CO气体的响应和恢复时间分别为50 s、75 s和50 s、65 s。CO气体在0.0582-0.582 mg/L的浓度范围内,Pt、Co3O4制得的传感器与CO浓度的线性方程分别为y=2.67x+0.006、y=1.04x+0.056,线性相关系数分别为0.98、0.981。 ⑵采用共沉淀法合成CuO-Co3O4的复合材料,将这种复合材料作为敏感材料并结合NTCT制备催化燃烧型CO传感器。当Cu、Co原子的摩尔比为1∶5、2 mol/L NaOH的加入量为12mL、煅烧温度为400℃时,合成的CuO-Co3O4制备而成的传感器对CO气体的灵敏度最大。本文还进一步考察了敏感材料层厚度、桥电压、气流速度对传感器灵敏度的影响,结果表明当敏感材料与PTFE溶液的质量比为1∶2、桥电压为9V、气流速度为1 L/min时,传感器对CO的灵敏度达到最大。在最优化的条件下测得传感器对CO的灵敏度、检出限、响应和恢复时间分别为1.50 V·L·mg-1、0.0065 mg/L、24 s和68 s。CO气体在0.0349-0.582mg/L的浓度范围内,传感器与CO浓度的线性方程为y=1.50x+0.065,线性相关系数为0.979。 ⑶采用Pt/Co3O4作为敏感材料并结合NTCT制备催化燃烧型CO传感器。传感器的最优条件分别为工作桥电压为9V、Pt含量为10%、气流速度为2 L/min,在最优条件下测试传感器对CO的灵敏度、检出限、响应和恢复时间分别为3.58V·L·mg-1、0.008 mg/L、50 s和120 s。本文还重点讨论了传感器的长期稳定性,在桥电压为12V的条件下对传感器进行通电老化一周处理,连续观察100天,传感器对CO气体的响应强度并没有明显的下降趋势,表明Pt/Co3O4作为敏感材料制备得到的传感器具有很好的长期稳定性。