基于电致化学发光的CO2气体传感器

摘要

监控CO2 浓度在农业生产、职业安全和医疗卫生等领域是不可或缺的[1]。现 有的CO2 传感器主要是基于电势测定法、固态电解质法和光学等方法。然而这 些方法都存在一定的局限性，如基于溶液pH 变化的电势测定法易受到挥发性酸 气体和碱性气体的交叉干扰，固态支持电解质法需高温、耗能大且不能在易燃易 爆的环境中使用，光学方法需要用到昂贵的大型仪器等等[2]。因此，新型的CO2 气体传感器必须具备简单快速、耗能低、室温操作、灵敏度高和响应范围宽等特 点。本文发展一种基于电致化学发光的CO2 气体传感器来满足上述需要。依文 献报道可知，在电解质浓度低的大电极体系中，物质的电化学响应与电解质的浓 度成一定的比例关系[3]；CO2 与某些胺反应会形成氨基甲酸酯类离子液体[4]。因此，往二丙胺-鲁米诺溶液中通入CO2，随离子液体的生成，电解质浓度增大， 溶液阻抗减小，鲁米诺电化学发光增强，其增强的量与CO2 浓度成正比。该CO2 气体传感器响应的线性范围为0～100%，检测限为80ppm，受CO、NO2、SO2 等气体的干扰小。