基于Au|YSZ的周期性脉冲极化气体传感器：NOx检测机制 尼尔斯·唐克尔（Nils Donker）、 延斯·佐塞尔（Jens Zosel）、 拉尔夫·穆斯（Ralf Moos）和 丹妮拉·舍瑙尔-卡明（Daniela Sch?nauer-Kamin）

《Sensors》：Periodically Pulsed Polarization Gas Sensors Based on Au|YSZ: Mechanism of NOx Detection Nils Donker, Jens Zosel, Ralf Moos and Daniela Sch?nauer-Kamin

　　

摘要

对Au|YSZ气体传感器的脉冲极化现象进行了研究，以阐明其在动态操作下的NO_x检测机制，并区分催化表面效应与电化学松弛现象。使用催化活性远低于铂的金电极，可以明确实现这种机制上的分离。在脉冲极化过程中，周期性电压脉冲之后会伴随开路条件下的自放电现象，响应基于自放电速率进行测量。NO₂从一开始就显著加速了自放电过程，而NO主要在后期减缓了这一过程。CO和H₂产生了类似的延迟效应；在测试条件下，C₃H₆则没有明显影响。环境中的O₂浓度降低会减缓放电速度并增强NO₂的效应，这表明氧气供应和三相边界处的表面交换过程是决定性因素。含有铂的催化层促使局部NO/NO₂之间的转化达到平衡状态，从而使这两种气体都加速了自放电过程。这些发现支持这样一种机制：NO₂提供了有效的氧等效物来加速放电，而NO、CO和H₂则消耗氧气并减缓放电速度。总体而言，这种方法为基于材料特性区分NO和NO₂以及在脉冲极化过程中评估其潜在机制提供了依据。