目前,國內(nèi)外對新的氣敏材料和氣體傳感器的研究非?;钴S,其主要研究和發(fā)展方向主要集中在以下幾點: 首先,開發(fā)新的氣敏材料。主要措施是在傳統(tǒng)的半導(dǎo)體氣敏材料SnO,SnO2,Fe2O3中摻雜一些元素,目前有很多這方面的研究報道;其次是研制和開發(fā)復(fù)合型和混合型半導(dǎo)體氣敏材料和高分子氣敏材料,使這些材料對不同氣體具有高靈敏度、高選擇性、高穩(wěn)定性。
另外,開發(fā)新的氣體傳感器,應(yīng)用新材料、新工藝和新技術(shù),對氣體傳感器的機理做進一步研究,使傳感器更加微型化和多功能化,并具有性能穩(wěn)定、使用方便、價格低廉等特點。
同時,進一步采用計算機技術(shù)實現(xiàn)氣體傳感器的智能化。氣體傳感器和計算機技術(shù)相結(jié)合,出現(xiàn)了智能氣體傳感器-----電子鼻。國內(nèi)外已成功開發(fā)了鑒別和檢測食品、香料等的電子鼻。研制開發(fā)新型仿生氣體傳感器-----仿生電子鼻是未來氣體傳感器發(fā)展的主要方向。
氣體傳感器在氣體泄漏事故處置中的應(yīng)用:
用于可燃?xì)怏w監(jiān)測報警:
目前,氣敏材料的發(fā)展使得氣體傳感器的靈敏度高、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價格便宜,并提高了傳感器的選擇性和敏感性?,F(xiàn)有的燃?xì)鈭缶?,多采用氧化錫加貴金屬催化劑氣敏元件,但選擇性差,并且因催化劑中毒而影響報警的準(zhǔn)確性。半導(dǎo)體氣敏材料對氣體的敏感性與溫度有關(guān)。常溫下敏感度較低,隨著溫度的升高,敏感度增加,在一定溫度下達到峰值。由于這些氣敏材料在需要在較高溫度下(一般大于100℃)達到敏感度,這不僅要消耗額外的加熱功率,還會引發(fā)火災(zāi)。
氣體傳感器的發(fā)展解決了這一問題。例如,氧化鐵系氣敏陶瓷所制的氣體傳感器,不需要添加貴金屬催化劑就可造成靈敏度高、穩(wěn)定性好、具有一定選擇性的氣體傳感器。降低半導(dǎo)體氣敏材料的工作溫度,大大提高它們在常溫下的靈敏度,使其能在常溫下工作。目前,除了常用的單一金屬氧化物陶瓷外,又開發(fā)了一些復(fù)合金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏陶瓷和混合金屬氧化物氣敏陶瓷。
將氣體傳感器安裝在易燃、易爆、有毒有害氣體的生產(chǎn)、儲運、使用等場所中,及時檢測氣體含量,及早發(fā)現(xiàn)泄漏事故。并將氣體傳感器與保護系統(tǒng)聯(lián)動,使保護系統(tǒng)在氣體到達爆炸極限前動作,將事故損失控制在zui低。同時,氣體傳感器的小型化和價格的降低,使之進入家庭成為可能。