首页 > 88必威

基于MEMS技术钯铂体系甲烷催化燃烧传感器研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 21:08:22
热度:

基于MEMS技术钯铂体系甲烷催化燃烧传感器研究【摘要】:传感器的发展方向是低功耗、微型化和智能化。采用MEMS技术的微加热器作为加热元件,制备基于MEMS技术的低功耗甲烷催化燃烧传

【摘要】:传感器的发展方向是低功耗、微型化和智能化。采用MEMS技术的微加热器作为加热元件,制备基于MEMS技术的低功耗甲烷催化燃烧传感器现已成为甲烷催化燃烧传感器研究的一个重要发展方向。但这种微加热器的加热区面积很小(-0.01mm2),由此带来的催化剂负载量小、测量过程中甲烷催化燃烧产生的信号强度弱、信噪比较小、难以实用化等一系列问题。本论文针对上述问题,采用两种不同的方法创造性地将疏松多孔的氧化铝薄膜载体、纳米结构催化剂引入甲烷催化燃烧传感器结构中,通过有效增大催化剂与甲烷气体的接触面积,提高催化元件对甲烷催化燃烧的信号强度。 采用溶胶凝胶法制备了疏松的介孔氧化铝薄膜载体和贵金属Pd, Pt/Al2O3复合薄膜。采用Spin-Coating技术,分别将其涂覆在微加热器上,制备基于MEMS技术甲烷催化燃烧传感器。对制成的传感器进行甲烷输出信号的测试,该传感器的T90小于17s,输出信号线性好,功耗仅为传统元件的1/5。 采用反相微乳液法制备了疏松多孔的氧化铝薄膜载体和贵金属Pd, Pt/Al2O3复合薄膜。具有较高的比表面积,分别为320m2/g和119m2/g。采用Spin-Coating技术,分别将其涂覆在微加热器上,制备基于MEMS技术甲烷催化燃烧传感器。对制成的传感器进行甲烷输出信号的测试,该传感器的T90小于22s,输出信号线性好,功耗仅为传统元件的1/5。 为解决传感器黑白元件配对问题,防止进行甲烷输出信号的测试时基线发生偏移,我们采用并联电阻的方法,即将可调电阻并联在白元件的电阻上,通过调节可调电阻的阻值,使白元件达到与黑元件的配对良好的效果。基于介孔结构Pd, Pt/Al2O3薄膜的MEMS甲烷催化燃烧传感器通入50%LEL的甲烷,输出信号达3mV;反相微乳液法制备高比表面贵金属复合薄膜的MEMS甲烷催化燃烧传感器通入50%LEL的甲烷,输出信号达8mV。 【关键词】:甲烷 催化燃烧 传感器 钯铂 MEMS
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP212
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-9
  • 第1章 文献综述9-23
  • 1.1 引言9
  • 1.2 甲烷传感器概述9-16
  • 1.2.1 甲烷传感器的分类9-13
  • 1.2.2 MEMS传感器13-16
  • 1.3 用于甲烷催化燃烧传感器的催化剂16-21
  • 1.3.1 贵金属催化剂16-20
  • 1.3.2 金属氧化物催化剂20-21
  • 1.4 论文的选题及意义21-23
  • 第2章 基于介孔结构Pd,Pt/Al_2O_3薄膜的MEMS甲烷催化燃烧传感器研究23-44
  • 2.1 引言23
  • 2.2 实验部分23-31
  • 2.2.1 原料与试剂23
  • 2.2.2 溶胶的制备23-24
  • 2.2.3 材料表征24-25
  • 2.2.4 基于MEMS技术低功耗甲烷催化燃烧传感器的制备25-30
  • 2.2.5 基于MEMS技术低功耗甲烷催化燃烧传感器性能测试30-31
  • 2.3 结果与讨论31-43
  • 2.3.1 传统LEL传感器用贵金属催化剂催化活性评价31-32
  • 2.3.2 微加热器电阻温度系数测定32-34
  • 2.3.3 传感器工作温度测定34-35
  • 2.3.4 材料结构研究35-39
  • 2.3.5 基于MEMS技术的低功耗甲烷催化燃烧传感器的性能研究39-43
  • 2.4 本章小结43-44
  • 第3章 反相微乳液法制备高比表面贵金属复合薄膜及MEMS甲烷催化燃烧传感器研究44-62
  • 3.1 引言44
  • 3.2 实验部分44-49
  • 3.2.1 原料与试剂44-45
  • 3.2.2 贵金属Pd,Pt/Al_2O_3复合反相微乳液制备45-46
  • 3.2.3 材料表征46
  • 3.2.4 基于MEMS技术低功耗甲烷催化燃烧传感器的制备46-48
  • 3.2.5 基于MEMS技术低功耗甲烷催化燃烧传感器性能测试48-49
  • 3.3 结果与讨论49-61
  • 3.3.1 材料结构研究49-53
  • 3.3.2 基于MEMS技术的低功耗甲烷催化燃烧传感器的性能研究53-61
  • 3.4 本章小结61-62
  • 第4章 并联电阻法改进MEMS甲烷催化燃烧传感器性能研究62-68
  • 4.1 引言62
  • 4.2 基于介孔结构Pd,Pt/Al_2O_3薄膜的并联电阻法改进的MEMS甲烷催化燃烧传感器研究62-65
  • 4.3 反相微乳液法制备高比表面贵金属复合薄膜及并联电阻法改进的MEMS甲烷催化燃烧传感器研究65-67
  • 4.4 本章小结67-68
  • 第5章 总结与展望68-69
  • 参考文献69-75
  • 致谢75-76
  • 在读期间发表及待发表的论文76


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

对超低浓度甲烷具有高气敏性的自组装型SnO_2纳米棒气敏传感器    王冰;

一种新的甲烷低温燃烧催化剂Au-Pt/Co_3O_4    缪少军,邓友全

Pt/SBA-15、Pt/SBA-16催化剂的合成、表征及甲烷催化燃烧性能    卢泽湘;吴平易;季生福;刘辉;李成岳;

依靠科技 遏制瓦斯矿难    米建国,李继培

甲烷催化燃烧催化剂催化理论与应用研究进展    陆富生;

催化燃烧式甲烷传感器的催化剂担载方法和可靠性初探    张轶群;于英硕;孙鉴波;许婧;刘凤敏;卢革宇;

煤矿瓦斯爆炸原因分析与防治对策    韩文学;

电压控制型异步电动机无速度传感器的矢量控制方法    曾岳南,冯垛生,章云,陈伯时

气相色谱测定厌氧发酵气组分优化条件研究    张翔;张伟;刘金盾;张浩勤;

CeO_2~-MO_x(M=La~(3+),Ca~(2+))改性Pd/γ-Al_2O_3催化甲烷燃烧性能(英文)    肖利华;孙鲲鹏;徐贤伦;

气相色谱测定沼气成分的优化方法研究    边文范;王艳芹;张昌爱;田叶;曹德宾;李国生;姚利;袁长波;

新型氧化物半导体气敏传感器的研究进展    林毓韬;徐涛;程定峰;柳清菊;

异步电动机无速度传感器的矢量控制    曾岳南,陈伯时

速度推算转差频率矢量控制    曾岳南,冯垛生,陈伯时

煤层气开发利用的经济效益分析    周晓梅;徐龙君;鲜学福;刘西蓉;

Ni-Nb_2O_5和Ni-Cu-Nb_2O_5催化甲烷燃烧活性研究    李建中,吕功煊

Ce_(1-x)Ni_xO_2/Al_2O_3/FeCrAl催化剂的制备及其甲烷催化燃烧性能    王伟;季生福;银凤翔;卢泽湘;李成岳;刘辉;

基于转差频率的异步电动机矢量控制研究    许志伟;黄绍平;石安乐;谢卫才;

PdO/ZrO_2/γ-Al_2O_3/Al_2O_3-SiO_2纤维催化剂的制备及其催化燃烧性能研究    陈水辉;曾令可;刘艳春;

镧、锰共掺杂改性CeO_2-ZrO_2-Al_2O_3固溶体的性能    张雪乔;信欣;刘建英;刘盛余;赵明;陈耀强;

基于EKF的感应电机无速度传感器控制系统    陈翠;孙衢;王旭光;

高温Pd基密偶催化剂用于汽车冷启动尾气消除的研究    王刚

基于ARM9嵌入式和工业以太网的矿井瓦斯监控系统研究    徐竟天

交流驱动系统模型参考自适应控制技术    胡楷

催化燃烧用金属载体整体型催化剂的制备及表征    翟彦青

感应电动机交—交变频调速系统内模控制研究    周渊深

CO低温氧化负载型纳米金催化剂的制备及催化性能研究    邹旭华

催化燃烧用钴基催化剂的研制、表征与性能研究    陈慕华

高压断路器圆筒型直线感应电机操动机构研究    刘爱民

铈基介孔低温氧化催化剂和钡基NOx储存还原催化剂研究    罗金勇

丙烷及乙苯氧化脱氢反应的新型催化剂研究    许杰

CuO/AL_2O_3/Ce-Zr-La-O整体催化剂物相和制备工艺研究    马晓蓬

狭缝型微型燃烧器的催化燃烧特性研究    豆庆民

超细Co_3O_4及其复合物的制备和性能研究    景文甲

Pd/SiO_2催化还原N-芳烷基化硝基化合物的反应研究    李辉

M/SBA-16催化甲醇部分氧化制氢的研究    陈丽

钯基催化剂的超低浓度甲烷催化燃烧特性研究    苗厚超

六铝酸盐型脱硝催化剂的研究    冯英

负载型双贵金属催化剂的制备与应用    宋春雨

带转矩自适应的异步机系统非线性控制器研究    王新

转子电流定向无速度传感器双馈电机的矢量控制    王娜

耐高温高表面积氧化铝的制备及性质Ⅱ.La的添加对硫酸铝铵法制高表面Al_2O_3的影响    龚茂初,文梅,高士杰,章洁,林之恩,羊彦衡,陈耀强,许清淮,李孝维,郑林

常温常湿CO氧化催化剂An/Fe_2O_3 的制备与稳定性研究    王桂英,余加佑,廉红蕾,李雪梅,贾明君,张文祥,吴通好,葛炎东

Fe_2O_3/YSZ-γ-Al_2O_3催化剂在甲烷催化燃烧中的催化性能研究    李丽娜,陈耀强,龚茂初,向云

物料水分快速测定新方法    王秀丽,贾贵儒

ZrO_2载体上Pd、Ag、Co催化剂用于甲烷完全氧化反应的研究    李振花,田红兵,韩森,许根慧,宋崇林

高温高表面氧化铝新材料的制备化学研究 Ⅳ.镧组分对溶胶-凝胶法制高比表面Al_2O_3的影响    龚茂初,林之恩,高士杰,章洁,文梅,陈耀强,郑林,许清淮,李孝维

整体式甲烷燃烧催化剂的活性研究    唐晓兰,张鑫,陈耀强,龚茂初,周世蓉,郑林,李孝维

改性氧化铝为载体的钯催化剂对甲烷催化氧化作用的研究    袁强,杨乐夫,史春开,何湘鄂,蔡俊修

含钐萤石型复氧化物的制备法及其甲烷燃烧性能    陈笃慧,杨乐夫,毛通双,于腊佳

厌氧发酵气的气相色谱测试方法    高天荣,肖怡玲,徐锐,李建昌,卢怡,徐庆贤

MEMS中的封装技术研究    石云波,刘俊,张文栋

控制MEMS封装成本的圆片规模封装    黄子伦

日本基于MEMS传感器的研究进展    焦正,吴明红

MEMS技术研究及应用    金铃

System Four数字传感器工作与测试原理分析    孟宝文;王全收;

微电子机械系统(MEMS)发展展望    李志坚

BST-MEMS移相器开关    邵雯雯,惠春,徐爱兰

共面波导结构MEMS滤波器的设计    赵继德,李应良,马传龙

MEMS射频与微波应用技术新进展    吴群,傅佳辉

面向MEMS的CAD显示设计研究    俞武嘉,李建华,傅建中,陈子辰

多MEMS传感器的嵌入式姿态测量系统设计    陈新隽;刘晓平;戴若犁;刘昊扬;

MEMS的微管道流动特征数值模拟研究    梁杰;李中华;

制导弹药用MEMS惯性导航系统发展与关键技术综述    于华男;张勇;马小艳;

基于MEMS器件的交互笔运动跟踪研究    张玉祥;李华成;马柳艺;

基于MEMS传感器的小型智能化强震仪    胡星星;滕云田;

应用于MEMS加速度计的小型恒温系统的实现    李建飞;薛兵;张俊峰;朱小毅;王晓蕾;

MEMS旋转机械微转子结构的材料选用研究    张文明;孟光;

MEMS传感器在汽车电子上的应用研究与展望    陈述官;黄军辉;

D波段MEMS波导滤波器研究    赵兴海;杜亦佳;郑英彬;陈颖慧;高杨;鲍景富;苏伟;

石英MEMS陀螺    林日乐;满欣;周倩;李文蕴;谢佳维;张巧云;

测试会议聚焦MEMS    

欧洲的MEMS工业    

MEMS满足未来移动通信需要    中国科学院上海微系统与信息技术研究所 焦继伟

MEMS:小角色的大未来    易人

Intel悄然推出手机MEMS模块    

微机电系统:从能看到能用    刘恕

国家高新区MEMS研究院落户淄博    本报记者 徐勐 通讯员 苏媛

传感器热衷于MEMS市场将加速整合    

我市全面启动MEMS研发和产业化工作    记者 卫新华

MEMS传感器进驻汽车发动机    中电元协敏感元器件与传感器分会秘书长 齐文杰

稀土氧化物催化甲烷催化燃烧反应的研究    温存

MEMS集成室温红外探测器研究    董良

多孔硅基MEMS非制冷红外探测器微结构与工艺研究    杨海波

射频微机械开关与放大器关键技术研究    张正元

基于MEMS技术的微型电磁式振动能量采集器的研究    王佩红

MEMS金属/电介质光子晶体的强透射特性研究    肖功利

用于高场不对称波形离子迁移谱仪的MEMS振簧式静电计研究    李庄

MEMS数字检波器采集系统技术研究    王春田

基于宏模型技术的MEMS系统级仿真研究    关乐

新型MEMS磁敏传感器的研究    杜广涛

基于MEMS技术钯铂体系甲烷催化燃烧传感器研究    张倩

MEMS宽带毫米波天线阵列研究    宿智娟

基于MEMS航位推算系统的设计与实现    付宇辉

MEMS开关与频率可重构天线的研究与设计    曾昊骋

MEMS超声分离器的二维简正模式的研究及实验分析    华晨辉

基于MEMS硅基底L波段微带天线的研究与设计    赵明锐

基于MEMS的微驱动器研制及其特性研究    孟丽娜

船用MEMS航姿测量系统算法研究与实现    苑海静

4×4MEMS光开关阵列的设计与实验研究    牛凯

梳齿式MEMS光开关的分析与改进    赵磊

Baidu
map