離子液體在電流型電化學氣體傳感器中的應用

李廣偉，魯俊民，秦東振，詹自力，郭雪原

（1鄭州大學化工與能源學院，河南 鄭州 450001；2河南機電職業學院，河南 鄭州 451191；3河南漢威電子股份有限公司，河南 鄭州 450001）

電化學氣體傳感器具有低的功耗、高的靈敏度和選擇性，信號與氣體濃度間具有良好的線性關系等優點，因此是氣體傳感器中非常重要的可用于定量檢測的高端品種，被廣泛應用于石油、煤炭、化工、航空航天、環境保護、食品安全等眾多領域的在線檢測和監控。電化學氣體傳感器技術主要被以英國City Technology、Alphasense，美國Honeywell和德國 Draeger等公司為代表的發達國家所壟斷。隨著國家新型電子元器件及材料專項《電化學氣體敏感元件和傳感器產業化》項目的實施，河南漢威電子電化學氣體傳感器生產線開始批量生產，生產出包括CO[1]、乙醇氣體[2]等17種氣體25個型號的電化學傳感器，年銷售達到了150萬只，標志著我國在該領域技術水平已經進入了世界先進行列。

然而以水溶液為電解液的電化學氣體傳感器受到環境溫度和濕度的影響，其應用范圍在環境相對濕度 15%～90%RH之間。低濕情況下隨電解液揮發而干燥，造成傳感器失效。長期處于高于90%RH環境中，有著酸性電解質的電解液吸收水分（如H2SO4/H2O體系），造成傳感器破裂漏液。嚴重影響了電化學氣體傳感器的應用范圍，使其在線檢測的優勢不能充分體現。從返修的電化學傳感器來看，主要問題是用戶使用環境不合要求造成的，同時有部分用戶要求長期于高溫高濕環境中在線檢測監控氣體濃度。……