一种基于聚的化学电阻式氨气传感器,很可能是指基于聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸)(PAMPSA)的化学电阻式氨气传感器。以下是对该传感器的详细介绍: 一、概述 该传感器由澳大利亚悉尼大学、新南威尔士大学等机构的研究人员研发,并发表在Advanced Sensor Research期刊上。该传感器具有简单、有效、低成本的特点,并被设计用于无创医疗诊断。 二、工作原理 该传感器的传感机理基于磺酸根官能团与不同pH下带电离子物种之间的相互作用。在高湿度条件下,NH₃和CO₂等极性气体溶解在水中,分别形成铵离子、碳酸氢根离子和碳酸根离子等带电离子。解离离子的浓度影响该传感器的电响应。当NH₃进入PAMPSA传感器的直接环境并与传感器系统中的湿气接触时,气体会解离形成NH₄⁺离子,这些离子会通过静电作用与传感器表面PAMPSA的SO₃⁻相互作用,而其余离子会在聚合物链周围形成簇,从而导致传感器的电阻发生变化。 三、性能特点 检测范围宽:该传感器对氨气浓度的检测范围很广,可达1000ppm,检测限为30ppb。 选择性高:该传感器在二氧化碳等其他气体存在的情况下,仍能对氨气表现出选择性响应。 稳定性好:该传感器性能稳定,可在高相对湿度(RH>90%)下工作,并能在不同的测试条件下表现出一致的电响应。 无创医疗诊断:该传感器可集成到口罩中,用于无创、实时地检测人体呼出的氨气,具有医疗诊断的潜力。 四、应用领域 该传感器在医疗诊断、食品健康和环境条件检测等领域具有很大的应用潜力。特别是在医疗诊断方面,该传感器可通过呼吸分析进行无创检测,为患者提供更为便捷和舒适的检测方式。 五、研究意义 该传感器的研发证实了开发一种简单、无创、经济的氨气实时监测传感器的可行性。该传感器不仅具有广泛的应用前景,还为无创医疗诊断提供了新的技术手段。同时,该传感器的实现也为其他类型气体的检测提供了参考和借鉴。 基于聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸)的化学电阻式氨气传感器是一种具有高性能和广泛应用前景的气体传感器。
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