新型氨传感器选择性敏感电极材料Mg2CuxFe1O3.5+x的研究

摘要

选择性催化还原（SCR）被认为是最有效的减少柴油发动机NOx排放的尾气净化处理方法。在SCR系统中，通过控制尿素水溶液的喷射数量达到较大的NOx转化率，为了实现对尿素喷射量的控制，系统需要采用NOx传感器来监测NOx浓度，而SCR系统会不可避免的产生氨气泄露的问题，而泄露的氨气会干扰NOx传感器对NOx的检测信号，为优化SCR系统，检测尾气中氨气浓度的氨传感器应运而生。本文重点分析了Cu含量变化对Mg2CuxFe1O3.5+x电极氨气响应的影响,发现Mg0.78Cu0.22O可能是促进Mg2CuxFe1O3.5+x电极对氨气敏感性的功能相.通过共沉淀法制备Mg2CuxFe1O3.5+x混合氧化物,并将其配成电极浆料,采用丝网印刷方法在电解质(8moleYSZ)表面制备催化电极得到氨传感器.通过XRD及ESEM对Mg2CuxFe1O3.5+x电极材料结构进行表征,并对其物相组成进行了分析.试验结果表明,在不同气氛下(NH3,NO,NO2,O2)条件下,所制备的氨传感器在350℃下对不同浓度NH3表现出优异的敏感性和选择性,敏感值达到224.2mV/decade NH3,Mg2Cu0.25Fe1O3.75电极在350℃下表现出较好的抗O2干扰性以及对NO/NO2的低敏感性.