高性能NO2传感器：喷砂技术增强氧化锆基TPB性能

"通过喷砂技术获得的高性能三相边界，用于混合电位型氧化锆基NO2传感器" 本文主要探讨了一种制备高灵敏度混合电位型NO2传感器的方法，利用喷砂技术在氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）电解质上创建高性能的三相边界（TPB）。传感器的性能与YSZ基板的表面形貌密切相关，尤其是其粗糙度。研究中，使用了不同直径（40、60和80μm）的SiC砂对YSZ基板进行处理，以改变其表面结构。 通过扫描电镜（SEM）观察和粗糙度测量，发现随着SiC砂粒径的增加，YSZ基板的表面粗糙度也相应增加。较大的表面粗糙度有助于构建更多的三相边界，这是提高传感器灵敏度的关键因素。实验结果显示，使用80μm SiC砂处理的YSZ基板的传感器在850°C时对NO2的响应最敏感，对于100 ppm NO2的响应比其他处理方式（如60μm SiC、40μm SiC和未处理的YSZ基板）的传感器分别提高了1.08、1.21和1.5倍。 此外，该传感器表现出良好的稳定性和快速的响应动力学特性。这些改进的NO2传感特性可归因于扩大了的三相边界面积，这有助于增强气体分子与电解质、电极之间的相互作用，从而提高传感器对NO2的检测效率和精度。 总结来说，这项研究揭示了喷砂技术在优化氧化锆基传感器性能上的潜力，尤其是在提升对有害气体如NO2的检测能力方面。通过精确控制YSZ基板的表面粗糙度，可以设计出更高效的环境监测设备，这对于空气质量管理和环境保护具有重要意义。