本發(fā)明涉及一種有機(jī)揮發(fā)物的檢測方法，尤其是涉及一種使用鋯基傳感器檢測有機(jī)揮發(fā)物的方法。

背景技術(shù)：

隨著我國家裝市場的不斷發(fā)展，各種家裝中的問題也隨之接踵而來。尤其是室內(nèi)環(huán)境污染對(duì)人體的危害性，已經(jīng)越來越引起人們的關(guān)注。其中室內(nèi)環(huán)境污染的主要源頭是裝修油漆中散發(fā)出的有機(jī)揮發(fā)物(VOC)，其中油漆中的芳香族VOC例如乙苯(Ethylbenzene)、對(duì)二甲苯(p-Xylene)、間三甲苯(Mesitylene)和甲苯(Toluene)是導(dǎo)致新生幼兒患白血病的主要元兇。

目前基于釔穩(wěn)定氧化鋯(Yttria Stablilzed Zirconia，簡稱YSZ或鋯基)電解質(zhì)的VOC傳感器由于可適用于極端環(huán)境(高溫高濕)以及其相對(duì)較高的選擇性而廣受關(guān)注，其中以配備氧化物敏感電極的鋯基VOC傳感器研究最為廣泛。但是，目前檢測方法中所使用的鋯基傳感器對(duì)VOC的靈敏度往往較低，并且其檢測限多在幾十個(gè)ppm(ppm為百萬分之一)。而我國室內(nèi)空氣標(biāo)準(zhǔn)中室內(nèi)總VOC的含量不能超過1ppm，因此有必要開發(fā)出一種能在極端環(huán)境下對(duì)VOC高靈敏度性低檢出限響應(yīng)的VOC傳感器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有檢測高靈敏度的使用鋯基傳感器檢測有機(jī)揮發(fā)物的方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種使用鋯基傳感器檢測有機(jī)揮發(fā)物的方法，鋯基傳感器包括鋯基固體電解質(zhì)基層和設(shè)置在所述的鋯基固體電解質(zhì)基層上的參比電極和敏感電極，所述的參比電極是鉑金電極，所述的敏感電極是氧化鋅光敏電極,檢測的具體方法為：將鋯基傳感器與數(shù)據(jù)接收處理裝置連接，在所述的氧化鋅光敏電極上方設(shè)置紫外線照射裝置，并設(shè)置加熱裝置用于對(duì)所述的鋯基固體電解質(zhì)基層加熱，檢測時(shí)通過所述的加熱裝置將所述的鋯基傳感器加熱到400-450℃并保持，然后使用所述的紫外線照射裝置用波長為365-385nm的紫外光對(duì)所述的敏感電極持續(xù)照射，此時(shí)通過所述的數(shù)據(jù)接收處理裝置即得到低檢測限的有機(jī)揮發(fā)物檢測數(shù)據(jù)。

檢測時(shí)通過所述的加熱裝置將所述的鋯基傳感器最好是加熱到450℃并保持。

所述的參比電極和所述的敏感電極分別設(shè)置在所述的鋯基固體電解質(zhì)基層的兩側(cè)。

所述的參比電極和所述的敏感電極設(shè)置在所述的鋯基固體電解質(zhì)基層的同側(cè)。

所述的鋯基固體電解質(zhì)基層的無所述的參比電極和所述的敏感電極一側(cè)設(shè)置有加熱片。

所述的參比電極是多孔鉑金電極，所述的敏感電極是多孔氧化鋅光敏電極。

所述的鋯基固體電解質(zhì)基層是由0.3mm～1mm的YSZ生瓷片燒結(jié)而成的。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于采用熱穩(wěn)定性較好的氧化鋅光敏電極作為鋯基傳感器的敏感電極，可以在紫外光照的協(xié)助下提高鋯基傳感器對(duì)VOC的響應(yīng)靈敏度和檢測限；而使用該傳感器對(duì)VOC進(jìn)行檢測時(shí)，通過將鋯基傳感器加熱到400-450℃，并用365-385nm的紫外光對(duì)敏感電極持續(xù)照射時(shí)，能夠在0-645ppm氣體測量范圍下取得良好的測量效果，能夠達(dá)到0.1-2ppm的低檢出限。

如對(duì)二甲苯的檢測限可以從3.3ppm拓展至810ppb，滿足室內(nèi)VOC的檢測需要。

本發(fā)明的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法簡便、傳感器的結(jié)構(gòu)簡單、體積小、制備工藝簡潔。并且本發(fā)明的鋯基傳感器屬于混合電位型傳感器，參比電極和敏感電極可同時(shí)暴露在待測氣氛中，能夠在0-645ppm氣體測量范圍下取得良好的測量效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的檢測方法中使用的檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一使用的鋯基傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施二的鋯基傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例一鋯基傳感器在最佳工作溫度450℃時(shí)，施加紫外光照前后對(duì)各種氣體的響應(yīng)結(jié)果圖；施加光照：UV on；不施加光照：UV off；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例一鋯基傳感器在最佳工作溫度450℃時(shí)，不同濃度VOC(4-14ppm)下，施加紫外光照前后傳感器的響應(yīng)信號(hào)與VOC濃度關(guān)系圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實(shí)施例一：一種使用鋯基傳感器檢測有機(jī)揮發(fā)物的方法，檢測裝置如圖1所示，將鋯基傳感器100與數(shù)據(jù)接收處理裝置200連接，鋯基傳感器100如圖2所示，包括鋯基固體電解質(zhì)基層1和設(shè)置在鋯基固體電解質(zhì)基層1上的參比電極2和敏感電極3，鋯基固體電解質(zhì)基層1由0.3mm的YSZ生瓷片燒結(jié)而成，參比電極2是多孔鉑金電極，采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)將鉑金漿料印制在鋯基固體電解質(zhì)基層1一側(cè)的表面，敏感電極3是多孔氧化鋅光敏電極，在將氧化鋅粉體溶入高分子化學(xué)試劑中配制出氧化鋅光敏電極漿料后，同樣采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)將氧化鋅光敏電極漿料印制在鋯基固體電解質(zhì)基層1另一側(cè)的表面，然后在氧化鋅光敏電極上點(diǎn)涂鉑金漿料4并引出電極引線，在敏感電極3上方設(shè)置波長為365-385nm的紫外燈300，并設(shè)置加熱裝置400對(duì)鋯基固體電解質(zhì)基層1進(jìn)行加熱，檢測時(shí)，通過加熱裝置400將鋯基傳感器加熱到450℃并保持，然后使用紫外燈300對(duì)敏感電極3持續(xù)照射，此時(shí)通過數(shù)據(jù)接收處理裝置200即可得到低檢測限的有機(jī)揮發(fā)物檢測數(shù)據(jù)。

從圖4可以看到：施加紫外光照后傳感器對(duì)VOC的響應(yīng)信號(hào)有了較大的提高。而從圖5可以明顯看到：該傳感器響應(yīng)值和氣體濃度的對(duì)數(shù)呈現(xiàn)很好的線性關(guān)系。

實(shí)施例二：如圖3所示，一種鋯基傳感器，包括鋯基固體電解質(zhì)基層1和設(shè)置在鋯基固體電解質(zhì)基層1同側(cè)的參比電極20和敏感電極30，鋯基固體電解質(zhì)基層1由0.5mm的YSZ生瓷片燒結(jié)而成，參比電極20是多孔鉑金電極，采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)將鉑金漿料印制在鋯基固體電解質(zhì)基層1的表面，敏感電極30是多孔氧化鋅光敏電極，在將氧化鋅粉體溶入高分子化學(xué)試劑中配制出氧化鋅光敏電極漿料后，同樣采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)將氧化鋅光敏電極漿料印制在鋯基固體電解質(zhì)基層1的表面，鋯基固體電解質(zhì)基層1的無參比電極20和敏感電極30一側(cè)設(shè)置有加熱片60。

在檢測裝置中使用實(shí)施例二的鋯基傳感器時(shí)，可以不再需要另行設(shè)置加熱裝置。