检测易爆气体的催化发光传感器研究

报道了一种用于定量分析易爆气体混合物丙烷和异丁烷的基于碳酸锶纳米材料的催化发光传感器.基于该传感器在不同温度下对两种气体的灵敏度不同,在320℃和342℃两个工作温度下,两种气体的浓度范围均为1000 mL/m3～10000 mL/m3时,分别建立了混合组分浓度相对催化发光强度的两个线性回归方程.在342℃时,丙烷和异丁烷的检出限(3σ)分别为50 mL/m3和20 mL/m3.可通过解上述两个联立方程式求得未知混合物中两组分的浓度.外来物质甲烷、乙烷、CO、氨气通过传感器时,甲烷和乙烷分别引起5.6%和17.2%的干扰,其它气体不干扰测定.20000 mL/m3的水蒸气不干扰2000 mL/m3丙烷和异丁烷气体的测定.用该法分析了人工合成样品中两种气体的浓度.     

一种基于碳酸锶纳米材料的催化发光乙醛气体传感器研究

研制了一种使用碳酸锶纳米材料作为敏感材料,用来检测空气中痕量乙醛气体的催化发光传感器。该传感器在342℃对乙醛有高灵敏度和选择性,在波长425nm处进行定量分析,催化发光强度与乙醛浓度的线性范围为6～6000mL／m^3(r=0．9995,n=8);检出限为2mL／m^3(信噪比=3)。外来物质如环己烷、四氯化碳、氨、苯、氯仿、甲苯、甲醇、乙醇及甲醛气体通过传感器时,除了乙醇和甲醛分别引起42．5％和12．5％的干扰外,其它气体不干扰测定。20000mL／m^3的水蒸气不干扰200mL／m^3乙醛气体的测定。连续1130h通过乙醛气体测试了传感器的稳定性。对含有乙醛、甲醛和苯的人工合成样品进行了分析。     

一种高选择性的检测丙酮蒸气催化发光传感器

设计了一种基于纳米材料SrCO3中掺杂Dy2O3的催化发光(CTL)丙酮蒸气传感器。通过掺杂Dy2O3使体系选择性显著提高。当Dy2O3的掺杂量为33%时,催化发光强度是不掺杂的3倍。当各测试气体浓度均为2000mL/m3时,三氯甲烷、二氯乙烷、甲醛和苯气体不干扰丙酮的测定。乙醇和正丁烷只引起15%和2.1%的干扰。在温度383℃、波长425nm、空气流速为360mL/min的最佳条件下,催化发光强度与丙酮蒸气浓度在1.0～5000mL/m3内呈良好的线性关系,检出限为0.30mL/m3。本传感器响应和恢复时间快速。     

复合ZrO2/MgO催化发光丙烯醛气体传感器

设计了基于在纳米ZrO2中掺杂Mg0的催化发光传感器,以快速检测丙烯醛气体.与纯ZrO2相比,MgO的掺杂量为5%时,丙烯醛的催化发光强度增大了1.8倍,干扰气体乙醛的催化发光强度降为原来的约1/7.传感器在波长425 nm,温度279 ℃,流速200 mL/min条件下,对丙烯醛具有高灵敏度和选择性,发光强度与丙烯醛...     

基于氧化钛-氧化钇粉体催化发光甲醛气体传感器的研究

研究了甲醛在TiO2-Y2O3(质量比为3∶1)粉体表面催化发光行为,发现基于这种催化剂的气体传感器对甲醛的检测具有高灵敏度和较强的选择性。在波长490 nm处进行定量分析,催化发光强度与甲醛浓度在一定范围内呈良好的线性关系,其线性范围为0.08~40 mL/m3(r=0.9991,n=6);检出限为0.03 mL/m3(S/N=3)。外来物质如环己烷、正己烷、三氯甲烷、苯、乙醇、甲醇、乙醛、氨、水蒸气等与甲醛共存时,除了乙醇和氨分别引起干扰外,水蒸气与其它气体不干扰测定。该传感器工作时间可达80 h以上,是一种长寿命的、性能稳定的气体传感器,并成功地实现了对甲醛的实时在线检测。     

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CoFe2O4表面催化发光的硫化铵气体传感器研究

基于铁酸钴(CoFe₂O₄)纳米材料催化硫化铵的氧化反应产生化学发光的现象, 建立了一种检测空气中痕量硫化铵的催化发光气体传感器. 在对合成的3种材料的催化发光性质进行比较的基础上, 对分析方法条件进行了优化, 其结果表明: 在检测波长400 nm、反应温度306 ℃、载气流速400 mL/min的最优条件下, 可测定的硫化铵浓度的线性范围为0.13～13 mg/L (r＝0.9951, n＝9), 检出限为0.04 mg/L (3σ), 对1.3 mg/L的硫化铵连续平行测定8次, 其相对标准偏差为1.8%. 此外, 考察了相同浓度的常见挥发性有机物的干扰情况, 其结果表明该传感器具有很好的选择性. 连续60 h通过1.3 mg/L的硫化铵, 发光强度无明显降低, 相对标准偏差小于5%, 表明此传感器使用寿命长. 并将该传感器成功用于人工合成样品的分析, 回收率为94.7%～103.9%.     

催化发光的应用研究进展

催化发光是物质在催化材料表面发生反应产生的发光现象,是一种重要的化学分析方法,在药物分析、食品分析、免疫学分析以及环境监测等方面具有广泛的应用前景。 本文从挥发性有机物的快速定量检测,分析物的识别区分以及催化剂的活性评估三方面综述了催化发光的应用研究进展,并对催化发光的研究方向进行了展望。     

基于催化发光的高选择性的二甲醚传感器

研究了二甲醚气体通过石英加热管表面时的化学发光现象,利用此发光现象设计了检测二甲醚的传感器。此传感器由反应器、程序升温系统、单色器系统和光电检测及数据处理系统组成。化学发光强度与二甲醚浓度在0.59～118.6g/m3内呈良好的线性关系(r=0.9995);检出限为0.19g/m3。苯、甲醛等气体通过此传感器时,没有引起干扰。由于此传感器不涉及颗粒态催化剂的制备和固定过程,因此制造工艺简单、成本经济,且具有更好的稳定性和更长的寿命。应用本方法可方便快速地测定空气中的二甲醚气体。     

纳米颗粒的超临界干燥法制备及用于醋酸乙烯蒸气的催化发光检测

利用乙醇超临界流体干燥技术 (SCFD)(280 ℃× 7.0 MPa×30 min)制备了纳米MgO及Y2O3颗粒,发现其对一些有害气体的催化发光强度远高于普通干燥技术制备的纳米MgO及Y2O3.设计了一种以SCFD技术合成的纳米MgO为敏感材料,催化发光检测醋酸乙烯蒸气的传感器.此传感器具有很高的灵敏度及优异的选择性,在温度279 ℃、波长425 nm、空气流速为160 mL/min的最佳条件下,催化发光强度与醋酸乙烯蒸气浓度在1.8～1800 mg/m3内呈良好的线性关系,检出限为0.7 mg/m3.当浓度相同的丙酮、乙醛、乙酸乙酯、乙酸、甲醛、氨水、乙醇、苯和甲醇蒸气通过此传感器时,除乙醇引起3.56%的干扰外,其它气体基本不干扰醋酸乙烯的测定.应用本方法可快速测定车间空气中的醋酸乙烯.     

基于纳米SnO2材料的二维纳米催化发光传感器研制及其测定甲基叔丁基醚的应用

以碳纳米管(CNT)为模板,采用液相沉积法可控合成了SnO2-CNT复合纳米材料、SnO2纳米棒两种形貌的SnO2纳米材料,研究了它们对甲醇、MTBE催化发光的影响.通过考察两种不同形貌SnO2纳米材料的结构、比表面积与其催化发光的关系,建立了一种二维纳米催化发光传感器,并测定了MTBE产品的纯度和其中的甲醇含量,甲醇...     

基于稀土材料催化化学发光法检测乙腈气体传感器的研究

基于稀土粉体材料Y2O3催化乙腈气体在其表面发生氧化反应而产生化学发光现象,研制了一种基于化学发光原理检测乙腈的气体传感器。研究结果表明,该传感器具有较高灵敏度和较强的选择性。在温度175℃,波长490 nm条件下,其催化化学发光强度与乙腈浓度在一定范围内呈良好的线性关系,线性范围为2.9~290.0 mg/m3(r=0.9955);检出限为1 mg/m3。该传感器操作简便、性能稳定,实现了对乙腈气体的实时在线检测。     

催化发光法同时测定空气中的甲醛、苯和二氧化硫

基于甲醛、苯和二氧化硫在纳米Ti3CeY2O11上的催化发光有交叉敏感现象,在3个波长处分别确定甲醛、苯和二氧化硫浓度与催化发光信号强度的响应关系,再依据发光信号强度的叠加性特征即可获取甲醛、苯和二氧化硫的准确浓度,据此建立了同时测定空气中甲醛、苯和二氧化硫的新方法.3个分析波长分别为420、535和680 nm,敏感材料表面温度为280℃,载气流速为130 mL/min.本方法对甲醛、苯和二氧化硫的检出限(3σ)分别为0.04、0.05和0.10 mg/m3,线性范围分别为0.08~75.60 mg/m3、0.10~101.40 mg/m3和0.30~115.00 mg/m3, 回收率分别为96.4%~103.7%、97.8%~102.5%和97.2%~103.3%.常见共存物,如乙醛、甲苯、硫化氢、氨、甲醇、乙醇和二氧化碳等不干扰测定.连续200 h通浓度均为50 mg/m3的甲醛、苯和二氧化硫混合气体,发光强度的相对偏差≤2%,表明此纳米级复合氧化物对甲醛、苯和二氧化硫的敏感性的寿命长.本方法充分利用了交叉敏感现象,可以实现空气中甲醛、苯和二氧化硫的在线分析.