WO3基低浓度NO2气敏传感器的研究

分别采用改进前后的溶胶-凝胶法制备WO3纳米材料,制作成直热式球形气敏元件,对低浓度的NO2气体进行测试.结果表明,改进后的溶胶-凝胶法制备的WO3材料,粒径小,表面疏松,对低浓度甚至极低浓度的NO2气体有很好的灵敏度,响应恢复时间很快,选择性好,而且所有元件都在较低的工作电压下有最高的灵敏度,说明工作温度低有利于降低功耗.     

SO2和NO混合标准气体在生态环境监测实验室比对中的应用

参考标准物质研制技术,采用称量法制备了一批瓶装氮中SO₂和NO混合标准气体,对混合气体的适用性进行了验证,并通过实验室比对考察了混合气体在生态环境监测领域的应用情况。结果表明,研制的SO₂和NO混合标准气体具有较好的适用性,可以使用混合气体开展实验室比对,并在实际生态环境监测领域实验室比对中取得了良好的应用效果。实验室比对结果显示,SO₂和NO评价结果为满意的实验室比例分别为79.4%和81.4%,表明目前我国气体SO₂和NO整体检测能力和技术水平良好。     

基于傅里叶变换红外光谱的航空丁腈橡胶鉴别方法

介绍了航空丁腈橡胶(NBR)的编号规则,分析了傅里叶变换红外光谱(FTIR)定量法鉴别航空丁腈橡胶的理论依据。将航空丁腈橡胶试样经无水乙醇萃取、烘干后,采用红外光谱定量法统计分析了光谱中特征吸收峰(-C≡N基与-CH=CH₂基)的吸光度比值R与橡胶生胶丙烯腈(CAN)含量的半定量对应关系和鉴别橡胶的种类。结果表明:生胶丙烯腈含量越高,特征峰吸光度比值R越大,具有线性对应关系。依据R推断丁腈橡胶的生胶类型,再结合橡胶硫化硬度,可对航空丁腈橡胶作进一步鉴别。对于不同类型生胶并用的丁腈橡胶而言,并用胶的某些特征官能团可作为橡胶鉴别的依据。     

聚氨酯和聚脲的傅里叶变换红外透射光谱的研究

用傅里叶变换红外透射光谱研究了溶液聚合的四种模型嵌段共聚物——聚氨酯-氨酯、聚脲-氨酯、聚氨酯-脲、聚脲-脲——在硬段微区和相界面区氢键的情况,并与衰减全射谱在分析这些模型嵌段共聚物时的情况进行了对比。     

碳纳米管改性水泥基复合材料早龄期水化反应的傅里叶红外光谱

通过FTIR方法对硅酸盐水泥及其碳纳米管改性试样早龄期的水化进程进行了表征。研究结果显示:FTIR是一种操作简便且能够快速取得分析结论的研究方法,能够反映水泥水化后主要产物的基本变化情况。随着水化反应的进行,FTIR中的Si—O振动吸收峰峰值由低波数向高波数迁移,这一过程反映了C—S—H凝胶体中硅氧四面体的聚合过程,也同时反应了该阶段水泥浆体的水化反应速度。在8~12h龄期时,掺CNTs试样与空白试样在800~1 025cm-1处特征峰的迁移速度完全相同。因此,可以认为CNTs材料在掺入到硅酸盐水泥时并未对早龄期的水化反应产生影响。水化温度的试验也证明了上述观点。     

NO2气体标准物质的研制

介绍了钢瓶装NO2气体标准物质的研制过程.混合气是通过将一氧化氮、氧气和氮气充装到钢瓶中制备而成,研究了钢瓶种类、气瓶内压力和保存时间对混合气稳定性的影响.结果显示浓度低时的长期稳定性导致的不确定度大于浓度高时的长期稳定性导致的不确定度的贡献.对称量法配气和稳定性导致的不确定度,以及由于化学反应所产生的不确定度进行了评价.利用称量法制备的钢瓶装NO2气体标准物质的相对扩展不确定度不大于2%.     

低浓度SO_2标准气体充装容器的选择

本文研究了SO2标准气体制备时不同的包装容器对混合气体稳定性的影响。对目前国内两种主要使用的钢瓶进行了比较。通过随时间的实验,在文中所述的浓度下,经过预饱和处理的普通铝合金气瓶基本能够满足使用要求。涂氟气瓶需经考察内涂层效果后方能投入使用。     

基于傅里叶红外光谱仪的高温含水烟气中低浓度一氧化氮精确测量研究

随着国家超低排放政策的深入,对烟气中污染物浓度精确测量提出了更高的要求.基于傅里叶红外光谱仪建立了高温含水条件下一氧化氮(NO)气体精确测量系统,在191℃条件下测量了含5％ ～ 20％水蒸气与摩尔分数为5 ～ 40 μmol/mol NO混合前后的吸收光谱,通过修正混合物中H2O的吸光度来精确确定NO浓度,并评价了系...     

傅里叶变换轮廓术测量方法的分析研究

对传统傅里叶变换轮廓术（FTP)、π相移法以及灰度图法测量结果进行对比分析。结果证明,随着被测物体高度梯度的增加,基于灰度图和π相移技术的改进傅里叶变换轮廓术取得了很好效果,特别是在梯度大于3的情况下适合采用π相移法,能更有效地提高傅里叶变换轮廓术的测量精度。     

基于重量稀释法的海水盐度测量标准不确定度研究

对基于重量稀释法的海水盐度测量标准进行了全面的不确定度分析研究,特别是对质量与盐度的传递关系,详细分析了过程引入的分量,为完善盐度标准量值溯源及传递体系,提供了技术参考。结果表明,基于重量稀释法配制的标准海水样品在盐度2～35范围内,其最大扩展不确定度与中国一级标准海水相当;并以8400B型实验室盐度计为被测对象,对配制的标准海水样品进行验证,测量结果完全满足盐度标准装置的性能要求。     

低浓度氟化氢标准气体的FTIR分析方法研究

提出一种基于FTIR的氟化氢标准气体分析方法,使用其特征吸收区域(波数4100～4300cm-1)进行定量分析。通过稀释方法形成120、 100、 80.0、 60.0、 40.0、 20.0μmol/mol共6个浓度点的氟化氢标准气体,并对其重复性、标准曲线线性、检出限进行考察。结果显示：在20.0～120μmol/mol范围内仪器响应值与标气浓度呈线性,R2为0.9979; 各浓度点的重复性介于0.34%～1.1%之间; 检出限约为2.04μmol/mol。     

新型SnO2/WO3双层薄膜NO2敏感性能研究

采用射频磁控反应溅射锡(Sn)靶和钨(W)靶的方法制备了SnO2/WO3双层薄膜材料,通过XRD和XPS实验研究了双层薄膜的物相结构和组份,结果表明,SnO2/WO3双层薄膜经过热处理后形成了SnWO4化合物.在此基础之上,制作了相应的NO2气体敏感薄膜传感器,研究了双层薄膜传感器的制备工艺参数及工作条件对传感器性能的影响,研究了传感器的敏感特性,包括灵敏度、选择性、响应恢复等特性.结果表明,传感器对NO2气体有较好的敏感性,对其他干扰气体不敏感.     

SnO/SnO2 heterojunction: an alternative candidate for sensing NO2 with fast response at room temperature

The SnO₂-based family is a traditional but important gas-sensitive material. However, the requirement for high working temperature limits its practical application. Much work has been done to explore ways to improve its gas-sensing performance at room temperature (RT). For this report, SnO₂, SnO, and SnO/SnO₂ heterojunction was successfully synthesized by a facile hydrothermal combined with subsequent calcination. Pure SnO₂ requires a high operating temperature (145 °C), while SnO/SnO₂ heterojunction exhibits an excellent performance for sensing NO₂ at RT. Moreover, SnO/SnO₂ exhibits a fast response, of 32 s, to 50 ppm NO₂ at RT (27 °C), which is much faster than that of SnO (139 s). The superior sensing properties of SnO/SnO₂ heterojunction are attributed to the unique hierarchical structures, large number of adsorption sites, and enhanced electron transport. Our results show that SnO/SnO₂ heterojunction can be used as a promising high-performance NO₂ sensitive material at RT.     

标准气体气瓶体积膨胀的精确测量

目前普遍采用称量法制备标准气体,在此过程中气瓶体积膨胀所引入的空气浮力的不确定度贡献不可忽视。设计了一个气瓶充气膨胀率测量装置,该装置可以控制气瓶内充入气体的压力,并利用精密移液管测量气瓶体积的膨胀量,从而准确计算出气瓶的充气膨胀率。利用该装置对国内常见的2L、4L和8L铝合金气瓶进行了测量,结果显示气瓶体积的膨胀与充入气体的压力近似成线性正相关。而且气瓶外观体积越大,充气膨胀率的数值越大,量值之间也呈现出较强的相关性。基于获得的气瓶充气膨胀率数据,可以进一步降低气瓶体积膨胀对瓶内充入气体质量的不确定度贡献,从而使气体质量的计算更加精确。     

点排放源中二氧化碳浓度的测量研究

大气中温室气体浓度的增加引起的全球气候变化是世界关注的焦点问题。在所有的排放源中,固定排放源排放的二氧化碳气体是温室效应的主要因素。政府间气候变化专门委员会(IPCC)将直接测量排放量方法列为温室气体排放清单统计的最高等级,以提高数据统计精度。为了实现排放量的精确测量,固定排放源浓度直接测量至关重要。基于分析吸收光谱建立了相对于纯气体的测量方法,通过多次反射直接吸收光谱技术,建立了精确测量二氧化碳浓度的相对法装置,测量了293 K和0~13 kPa下二氧化碳在6 362.5 cm^-1的(30012)←(00001)R20e跃迁谱线,通过与纯二氧化碳吸收面积的比较得到15%,35%,50%和75%二氧化碳混合物的浓度。结果表明与天平称重法得到的结果具有很好的一致性,相对扩展测量不确定度在0.7%以下(k=2)。     

不同晶型Fe2O3催化H2O2湿法脱硝的实验研究

研究了以α-Fe₂O₃、β-Fe₂O₃和γ-Fe₂O₃为催化剂的类Fenton试剂溶液氧化吸收NO的过程,分析了3种Fe₂O₃的晶相结构和表面性质对NO脱除效率的影响机理。脱硝性能测试结果表明：γ-Fe₂O₃的活性最好,在H₂O₂浓度为1.5 mol/L、催化剂浓度为20 mmol/L、pH值为5以及反应温度为55℃等条件下,γ-Fe₂O₃的脱硝率可达87.5%。机理研究表明：3种Fe₂O₃催化H₂O₂分解湿法脱除NO的反应发生在催化剂表面,反应过程中存在氧化还原循环,H₂O₂催化分解的主要产物是·OH。活性差异分析结果表明：Fe₂O₃的晶相结构和表面性质对NO的脱除效果具有显著的影响,γ-Fe₂O₃的活性最高是由于比表面积大、分散性高和表面的Fe²⁺含量更多,而β-Fe₂O₃的活性高于α-Fe₂O₃是由于表面的氧空位含量更多。     

Gas sensors based on doped-CNT/SnO2 composites for NO2 detection at room temperature

For the first time nitrogen or boron doped carbon nanotubes were added into a SnO₂ matrix to develop a new hybrid CNTs/SnO₂ gas sensors. The hybrid sensor is utilised to detect low ppb concentrations of NO₂ in air, by measuring resistance changes of thin CNTs/SnO₂ films. The tests are performed at room temperature. For comparison, pure SnO₂ and N or B-substituted CNT sensors are also examined. Comparative gas sensing results reveal that the CNTs/SnO₂ hybrid sensors exhibit much higher response towards NO₂, at least by a factor of 10, and good baseline recovery properties at room temperature than the blank SnO₂ and the N or B-substituted CNT sensors. This finding shows that doping SnO₂ with low quantity of CNTs doped with heteroatoms can dramatically improve sensitivity.