환경측정용 가스센서의 개발 = Development of The Gas Sensors for Environmental measurement
저자
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학술지명
권호사항
발행연도
1993
작성언어
Korean
KDC
500.000
자료형태
학술저널
수록면
349-361(13쪽)
제공처
소장기관
대기환경가스 중 CO_2 및 SO_x 를 감지·정량할 수 있는 고체전해질 소자의 제조공정을 개발하고 그 가스 감응 특성을 조사하였다.
CO_2 가스감지소자의 감지체로는 Na_3PO_4 와 ZrSiO_4 분말을 혼합하여 이를 열처리하여 얻은 NASICON 을 이용하였으며 선택성 부전극으로서 알칼리 금속계 탄산염의 막을 이용하였다. NASICON CO_2 감지소자는 0 ∼ 3000 ppm 의 CO_2 가스농도영역에서 우수한 감도를 나타내었으며 습도에 의한 영향을 최소화하였다. Na 이온전도체인 NASICON 은 전술한 분말합성법 이외에 sol-gel 법에 의해서도 합성하였으며 두가지 경우의 이온전도체에 대한 특성을 비교하였다. SO_x 감지소자의 감지모체로는 건식법에 의해 합성한 NASICON 을 이용하였으며 알칼리금속계 황산염을 부전극으로 사용하였다. 여러가지 열처리조건에 따른 재료공학적 특성을 비교하고 SO_x 에 대한 감지 응답 특성을 조사하였다.
The purpose of this study is to develop the solid electrolyte sensors to detect CO_2 and SO_x as the principal air pollutants. To fabricate CO_2 and SO_x sensors, use synthesized NASICON powder (Na ion super conductor) by two different methods, dry and wet chemical methods. The NASICON powder by dry method was prepared by using the mixture of Na_3PO_4 and ZrSiO_4 And NASICON by wet chemical method was abtained by mixing the solution of several alkoxides (tetraethoxysilane, sodium ethylate, zirconium n-propoxide and tributyl phosphate).
The NASICON cells prepared showed very good sensitivity to CO_2 gas. The correlations between emf and CO_2 concentration at various temperatures between 300 and 500 ℃ were abtained. The linearity observed at each temperature showed that the correlation follows a Nernst equation in the test range of 300 ∼ 3000 ppm CO_2 quite well. The observed Nernst slope of 77 ㎷/decade at the cell temperature of 500 ℃ coincided with pretty well with the theoretical value.
From the correlations between emf and SO_2 concentration at various temperatures between 400 and 550 ℃, the observed linearity at each temperature also showed good agreement with Nernst equation in the test range of 5 ∼ 90 ppm SO_2. The change in emf value for the change in SO_2 concentration from 5 to 90 ppm was about 83 ㎷.
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