氧的分析測定廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、工業(yè)能源、環(huán)保等許多領(lǐng)域。氧氣傳感器的用量也很大，各行業(yè)對電化學(xué)氧氣傳感器的需求量基本接近其他各類氣體傳感器的總和。同時，隨著近年來人們健康意識的增強以及各國對有毒氣體排放和污染物排放方面的嚴格立法，各種新型檢測機理的氣態(tài)氧或溶解氧監(jiān)測裝置得到越來越廣泛的應(yīng)用。與此相適應(yīng)，新機理、新結(jié)構(gòu)的氧傳感器及檢測儀器也迅速成為國內(nèi)外傳感器領(lǐng)域的研發(fā)熱點。
鑒于我國目前電化學(xué)氧傳感器存在檢測范圍窄、靈敏度達不到檢測指標，受環(huán)境制約較大等瓶頸問題尚未突破，每年不得不花大量外匯引進國外產(chǎn)品的現(xiàn)狀，中科院長春應(yīng)化所的科技人員以國家需求和提升氧傳感器的核心競爭力為己任，在吉林省科技廳的大力支持下，同長春大學(xué)合作，于2003年承擔(dān)了吉林省科技發(fā)展計劃項目“新型氧傳感器及測氧儀的研究和開發(fā)”。在四年的艱苦拼搏，協(xié)力攻關(guān)中，他們注重發(fā)揮長期從事電化學(xué)氣體傳感器研究的技術(shù)、人才優(yōu)勢，堅持把應(yīng)用基礎(chǔ)研究和研制開發(fā)緊密結(jié)合起來，從實際應(yīng)用與解決關(guān)鍵技術(shù)入手，創(chuàng)新性地突破了催化劑、分流控制氣體擴散等技術(shù)難題，取得了系列創(chuàng)新性成果：傳感器采用電化學(xué)三電極半固態(tài)設(shè)計，結(jié)構(gòu)新穎，無消耗性物質(zhì)，使用壽命長；采用半固態(tài)及納米級催化劑有效地提高了傳感器的靈敏度，并使檢測下限達到PPM級水平，進一步擴大了氧傳感器的檢測范圍，有效解決了氣體環(huán)境中檢測PPM級氧氣檢測的難題；采用擴散壘分流控制氣體擴散技術(shù)拓寬了檢測上限，使檢測上限達100%；采用Pt-Fe合金技術(shù)，不僅改變了催化層結(jié)構(gòu)，大幅提高了催化劑活性，提高了傳感器的靈敏度，使之更適合實際檢測的要求。經(jīng)吉林省計量、產(chǎn)商品質(zhì)量監(jiān)督站檢測：量程在500×10-6mol/mol的低濃度型、25%的普通濃度型和100%的高濃度型三類氧傳感器的示值誤差、重復(fù)性、響應(yīng)時間、零點漂移、跨度漂移等主要技術(shù)指標均達到或優(yōu)于標準要求。
長春市工業(yè)鍋爐廠、吉林省電力系統(tǒng)環(huán)境檢測中心站等用戶使用后反映，該傳感器和測氧儀具有體積小、操作簡單、反應(yīng)靈敏、響應(yīng)迅速、性能穩(wěn)定、回零時間短等優(yōu)點，符合工業(yè)和環(huán)境等領(lǐng)域的檢測需求。
專家認為，該新型傳感器改變了傳統(tǒng)意義的氧氣氣體傳感器的設(shè)計理念，為氧氣的檢測提供了一種新型的技術(shù)手段，也為其他多種氣體檢測提供了全新的思路。和環(huán)境等領(lǐng)域的檢測需求。
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