新型氧氣傳感器在節(jié)能減排領(lǐng)域中應(yīng)用

傳統(tǒng)含鉛氧氣傳感器

傳統(tǒng)用于排放氣體檢測(cè)的氧氣傳感器可認(rèn)為是二電極的金屬-空氣型電池，它由空氣陰極，鉛陽(yáng)極和堿性電解液組成。陰極是涂有活性催化劑的一片聚四氟乙烯（PTFE）薄膜，陽(yáng)極是一個(gè)鉛塊，它們被包裹在一個(gè)金屬或塑料的密封容器中。空氣通過(guò)頂部的毛細(xì)管進(jìn)入傳感器，陰陽(yáng)極通過(guò)電流收集導(dǎo)線與傳感器的兩個(gè)引腳相連，如圖1所示：

當(dāng)氧氣到達(dá)工作電極時(shí)，發(fā)生還原反應(yīng)：

產(chǎn)生的氫氧根（OH-）通過(guò)電解液到達(dá)鉛電極，鉛電極發(fā)生氧化反應(yīng)：

通過(guò)外接一只已知電阻將電流轉(zhuǎn)換成電壓，就可以計(jì)算出氧氣的濃度。

含鉛氧氣傳感器雖說(shuō)已經(jīng)有三十多年的歷史，但也存在其局限性：

（1）燃燒產(chǎn)物影響使用壽命。燃燒產(chǎn)物一般都含二氧化碳（CO2）、氮氧化物（NOX）和二氧化硫（SO2）等酸性氣體。而傳感器內(nèi)部為堿液，使用時(shí)間長(zhǎng)之后，堿液PH值下降，燃料鉛也會(huì)加速消耗，從而縮短傳感器壽命。

（2）不符合無(wú)鉛要求。含鉛的傳感器現(xiàn)在雖有RoHS和WEEE的豁免權(quán)，但無(wú)鉛傳感器將逐漸取代含鉛的傳感器，已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的環(huán)保大趨勢(shì)。

（3）重量大，體積大。為延長(zhǎng)傳感器壽命，需要多增加鉛的重量。