Wpływ lotnych związków organicznych na stabilność rezystancyjnych czujników gazu

• Autorzy: Suchorska-Woźniak P , Małozięć G. , Teterycz H.

Warianty tytułu

EN

Influence of volatile organic compounds on the stability of resistive gas sensors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań stabilności długookresowej czujników grubowarstwowych. Stabilność badano w atmosferze lotnych związków organicznych (LZO). Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że stabilność czujników w bardzo dużym stopniu zależy do masy cząsteczkowej LZO. Przeprowadzono próby regeneracji czujników zatrutych LZO. Wyniki badań pokazały, że regeneracja jest możliwa.

EN

In this paper there are presented the results of stability tests and the possibility of regeneration (after poisoning by volatile organic compounds – VOC) of thick-film gas sensors. The sensors were exposed to the atmosphere with a high concentration (1000 ppm) of VOC with a chain length of C6 to C12. The temperature stimulated conductance was measured. During the experiments the temperature was changed cyclically with rate 2 deg/sec. During the first increase in temperature the characteristic inflection in the dependence of conductance was observed due to the desorption of various components adsorbed on the surface of a gas sensitive material (Fig. 2). The results of experiments showed the high sensitivity of sensors in the atmosphere with VOC which was strongly dependent on the temperature (Fig. 3). However, the inactivation occurred rapidly in the presence of VOC with high molecular weight (Fig. 5a). The initial conductance gradually increased. Tests were also carried out to evaluate the possibility of temperature regeneration of sensors exposed to the atmosphere with a high concentration (1000 ppm) of VOC. For this reason after the exposition, the sensors were heated in the ambient atmosphere with cyclically changes of the temperature. The studies showed that after the first heating in the range from 150°C to 650°C the sensor parameters were close to the initial values (Fig. 5). Thus, sensors poisoned by VOC can be temperature regenerated in the atmospheric air.

Słowa kluczowe

PL

czujniki grubowarstwowe; lotne związki organiczne; stabilność długookresowa

EN

thick-film sensors; volatile organic compounds; long-term stability

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 60, nr 3
• Strony: 152--155
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., schem., wykr., wzory

Twórcy

autor

Suchorska-Woźniak P

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, Wyb. Stanisława Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Małozięć G.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, Wyb. Stanisława Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Teterycz H.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, Wyb. Stanisława Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

Bibliografia

• [1] Korotcenkov G.: Practical aspects in design of one-electrode semiconductor gas sensors: Status report, Sensors & Actuators: B. Chemical, vol. 121, pp. 664-678, 2007.
• [2] Frank J., Meixner H.: Sensor system for indoor air monitoring using semiconducting metal oxides and IR-absorption, Sensors and Actuators B vol. 59, pp. 1-5, 2001.
• [3] Korotcenkov G.: Metal oxides for solid-state gas sensors: What determines our choice? Materials Science & Engineering , vol. 139, pp. 1-23, 2007.
• [4] Gardner J. W., Varadan V. K., Awadelkarim O. O.: Microsensors, MEMS, and Smart Devices, John Wiley & Sons, 2000.
• [5] Malyshev V. V., Pislyakov A. V.: Investigation of gas-sensitivity of sensor structures to carbon monoxide in a wide range of temperature, concentration and humidity of gas medium, Sensors & Actuators B., vol. 123, pp. 71-81, 2007.
• [6] Teterycz H.: Grubowarstwowe chemiczne czujniki gazów na bazie dwutlenku cyny, Wrocław, Wydawnictwo Naukowe Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2005.
• [7] Abbas A., Bouabdellah A.: Theory of solids/gas mixtures multi-interfaces: Application to the steady state interactions between a sensor array based on metal oxide semiconductor detectors and a mixture of vapours, Sensors & Actuators: B, 145, 2010, pp. 620-627.
• [8] Karunagaran B., Uthirakumar Periyayya, Chung S. J., Velumani S., Suh E. K.: TiO2 thin film gas sensor for monitoring ammonia, Materials Characterization, vol. 58, pp. 680-684, 2007.
• [9] Teterycz H., Licznerski B. W.: Properties of selective gas-sensitive SnO2/RuO2/Pt composition and detection mechanism. J. Electrochem. Soc., vol. 153, H94–H104, 2006.