提取多维催化发光信号鉴别有害气体的传感器

基于2种催化敏感材料, 设计了通过提取多维发光信号鉴别有害气体的催化发光(CTL)传感器. 在最佳检测条件下, 18种有害气体依次经过纳米Al₂O₃(或MgO)表面进行CTL反应, 产生的CTL 响应信号组成其特征图谱. 通过主成分分析法(PCA)鉴别了各种气体. 采用线性判别分析(LDA)对浓度分别为100, 300及500 mL/m³的18种气体的识别正确率均为100%. 该传感器可以同时测量气体的浓度, 检出限均低于我国工作场所有害因素职业接触限值(GBZ2.1-2007), 空气中几种常见的污染物共存不影响这些有害气体的检测. 该传感器具有传感元件少、 稳定性好、 操作方便、 信息丰富和识别能力强等优点, 可用于发展微型实用的传感器.     

基于提取两级催化发光信号以鉴别醚蒸气的传感器

本研究基于两个催化敏感材料, 建立了一种鉴别不同醚蒸气的新方法. 分别让四种醚蒸气经过纳米MgO(或ZrO₂)表面进行催化发光(Cataluminescence, CTL)反应(称其为一级反应), 产生CTL响应信号I₁. 再让反应后的尾气作为新的反应物经过纳米MgO(或ZrO₂)表面进行CTL反应(称其为二级反应), 产生新的CTL响应信号I₂. 实验发现: 在波长425 nm、流速220 mL/min、温度240 ℃的检测条件下, 四种醚蒸气分别依次经过MgO-MgO和ZrO₂-MgO材料时产生的一、二级CTL信号比值I₁/I₂是常数, 不随浓度变化而变化, 可以鉴别和区分不同的醚蒸气. 通过改变分析气体流经ZrO₂-MgO的方向, 可以得到每种醚蒸气的四组CTL强度比值I₁/I₂, 据此可获得多维信息来增强传感器鉴别醚蒸气的能力. 该传感器具有稳定性好、造价低和鉴别能力强的优点.