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Dubbe, Andreas ; Moos, Ralf:
Untersuchungen zu Mechanismen von Kohlenwasserstoff-Gassensoren auf der Basis von ionenleitenden Zeolithen.
2006
Veranstaltung: GdCh-Jahrestagung 2006 der Fachgruppe Angewandte Elektrochemie, "Festkörper-Elektrochemie und -Elektrolyte"
, 09.-11.10.2006
, Bayreuth, Deutschland.
(Veranstaltungsbeitrag: Kongress/Konferenz/Symposium/Tagung
,
Sonstige
Präsentationstyp)
Abstract
Zeolithe wie Na-ZSM-5 adsorbieren Gase in ihren Mikroporen (Durchmesser 0,51-0,56 nm) und sind gleichzeitig relativ gute Na-Ionenleiter. Sie lassen sich daher als sensitive Materialien in elektrochemischen Gassensoren verwenden. An Kontakten von Au mit Na-ZSM-5 wurden gegen eine Na-Referenzelektrode Zellspannungen gemessen, die mit der Kohlenwasserstoffkonzentration in der Gasatmosphäre variieren. Wird der Zeolith mit dem Halbleiter Cr2O3 kontaktiert, lassen sich in symmetrischen Anordnungen Au/Cr2O3/Zeolith/Cr2O3/Au Änderungen der Impedanz als Sensorsignal messen. Der Mechanismus dieses Effektes und die Rolle des Cr2O3 als Wandler von einem potentiometrischen Effekt zu einem amperometrischen (impedometrischen) Effekt wird in dieser Arbeit untersucht. An verschiedenen Kombinationen von Cr2O3 und Au Elektroden und ZSM-5 mit und ohne Pt-Dotierung wurden Zellspannungs- und Impedanzmessungen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass an Cr2O3 Elektroden ebenfalls kohlenwasserstoffpartialdruckabhängige Potentiale auftreten, jedoch zu höheren Spannungen verschoben und mit langsamerer Kinetik. Es wird gefolgert, dass Na+ Ionen in das Cr2O3 Gitter eingelagert werden. Da Na2CrO4 die thermodynamisch stabile Phase im Cr/Na/O-System unter diesen Bedingungen ist, wird außerdem Eintritt und Diffusion von Sauerstoff in das Cr2O3 Volumen angenommen. Untersucht wurde auch die Rolle des experimentell gefundenen förderlichen Effektes von Platin. Es wurde gezeigt, dass Anwesenheit von Pt zu einer Beschleunigung der Ansprechkinetik der Cr2O3 Elektroden führt und auch zu einer Verschiebung des Elektrodenpotentials zu höheren Werten. Letzteres ist auf eine Verringerung der Menge der adsorbierten Kohlenwasserstoffe zurückzuführen, da durch Pt deren Oxidation katalysiert wird.
Weitere Angaben
| Publikationsform: | Veranstaltungsbeitrag (Sonstige) |
|---|---|
| Begutachteter Beitrag: | Ja |
| Institutionen der Universität: | Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Funktionsmaterialien > Lehrstuhl Funktionsmaterialien - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Moos Fakultäten Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Funktionsmaterialien Profilfelder > Advanced Fields > Neue Materialien Forschungseinrichtungen > Forschungszentren > Bayreuther Materialzentrum - BayMAT Profilfelder Profilfelder > Advanced Fields Forschungseinrichtungen Forschungseinrichtungen > Forschungszentren |
| Titel an der UBT entstanden: | Ja |
| Themengebiete aus DDC: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften |
| Eingestellt am: | 09 Jun 2015 08:01 |
| Letzte Änderung: | 06 Apr 2016 06:32 |
| URI: | https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/14856 |