电化学传感器对氮氧化物（NOx）的检测

什么是氮氧化物（NOx）

氮氧化物是指只由氮，氧这两种元素组成的化合物，例如：一氧化二氮，一氧化氮，二氧化氮，三氧化二氮，四氧化二氮，五氧化二氮等等。在这些气体中，除去一氧化二氮和二氧化氮以外，其他氮氧化物均是不稳定的。作为空气中的污染物，我们所说的氮氧化物（NOx）一般指的是一氧化氮（NO）与二氧化氮（NO2）。

现代工业急速发展的同时，伴随的环境问题也愈演愈烈。而由于氮氧化物（NOx）的排放量的增加，对人类环境和生态造成了严重污染。因此，氮氧化物的控制是我国大气污染控制领域当下最紧迫与必须完成的任务之一。因我国NOx的控制技术发展较晚，且不够全面，使大气污染问题依旧成为焦点与未解决难题。因此，国家近几年在节能减排要求中增加了“脱硝”的指标，工业烟气中严格控制NOx的产生，并进行强制脱硝。所以，发展与研究脱硝的技术及其方法刻不容缓。受我国国情影响，在未来一段时间内，煤炭依然会占据我国能源结构中的主要位置。然而，煤炭的燃烧是造成NOx污染的最主要原因。其中燃煤电厂是NOx的主要污染源之一，占到总NOx排放量约80％。2008年我国NOx的排放量达到2000万吨左右，为全世界NOx排放量第一的国家，到2012年已增长至2400万吨，如果不及时采取强有力的脱硝措施，则2020年NOx的排放量预计将会突破3000万吨。同时，我国大部分火电厂的NOx排放量较高，约3．19g·kW－1。

氮氧化物的来源

大气中的NOx主要来源有两个方面，自然产生与人为制造。自然原因主要是火山爆发，雷击或细菌的活动造成的，以此方式产生的NOx在大气中只占到5％左右。而人为的排放根据氮氧化物的排放方式不同可分为，固定源排放（如工业锅炉，燃煤锅炉等）与移动源排放（如车辆排放）。其中95％的NOx的排放来自于车辆交通尾气排放与火电厂的烟气排放。

氮氧化物带来的危害

NOx是一种具有刺激性气味且毒性很强的气体，当做为一次污染物时，NO作为NOx的主要成分，会危害人体的健康。而NO2是棕色带有恶臭气味的气体，对于人体有较大的毒性，NO2吸入人体后，与呼吸系统发生接触，NO2会与人体内的水反应生成硝酸及亚硝酸，从而对整个呼吸系统甚至肺部造成一定的腐蚀与损伤。而当其作为二次污染物时，NO2能发生一系列光化学连锁反应，生成的O3与光化学烟雾会对人体的中枢神经产生极大的危害。NOx可以与环境中的其它物质相互作用，可形成酸雨。当NOx与大气中的水成分进行接触后，发生反应可以形成硝酸与亚硝酸，与降水接触形成酸雨，对建筑物，农作物及土壤有严重的危害。如酸雨可以腐蚀大理石与金属，对一些建筑，文物古迹有所破坏。同时，酸雨溶解后的金属，会被农作物吸收，间接对人体与动物的健康产生影响。当烟气中的NOx在大气中接触碳氢化合物后，在太阳光与紫外线的条件下会生成臭氧与光化学烟雾。同时NOx会造成温室效应的加剧，N2O对造成温室效应的贡献仅次于CO2与CH4。且NOx会对臭氧进行消耗，使臭氧流失，间接导致温室效应，使其更加严重。

氮氧化物的检测

随着人们生活水平的不断提高和对环保的日益重视，人们越来越关注人类健康与环境污染的密切关系，开始对各种有毒有害气体进行探测。而监测大气污染，工业废气以及监测居住环境质量都对气体传感器提出了更高的要求。为了满足日益增长和严苛的市场需求，Alphasense的B4系列电化学传感器应运而生。

不同于常规三电极电化学传感器，B4系列多了一个电极，即：辅助电极，用于补偿零点电流，使得传感器再具备更稳定的零点电流的同时，更具有响应速度快，抗干扰，分辨率高，线性度好，工作范围广等优势。

B4系列除了针对氮氧化物的监测，也提供了其他的几种常见的大气中有毒气体的监测：

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