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基于电化学传感器的气体检测技术

一、引言

电化学传感器因其灵敏度高、响应快、结构简单、成本低等优点,在环境监测、工业安全、医疗诊断等领域广泛用于有毒有害气体的检测。常见的被测气体包括CO、NO₂、H₂S、O₂、SO₂等。本文将介绍电化学气体传感器的工作原理及其典型应用。


二、核心技术原理

三电极体系

工作电极(WE)、参比电极(RE)和对电极(CE)构成闭环系统。

氧化还原反应

气体在工作电极表面发生氧化或还原反应,产生电流信号。

扩散控制机制

气体通过扩散膜进入传感器内部,限制其与电解液接触速度。


三、典型应用场景

室内空气质量监测

实时检测CO₂、甲醛、TVOC等污染物浓度。

工业场所气体泄漏预警

在化工厂、矿井中监测可燃/有毒气体。

医疗呼吸气体分析

测量患者呼出气中的NO、CO等生物标志物。


四、未来发展方向

微型化与MEMS工艺结合

推动片上集成气体传感器的发展。

多气体交叉敏感性补偿算法

利用AI建模提升传感器选择性和稳定性。


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