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Untersuchungen zu Mechanismen von Kohlenwasserstoff-Gassensoren auf der Basis von ionenleitenden Zeolithen

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Dubbe, Andreas ; Moos, Ralf:
Untersuchungen zu Mechanismen von Kohlenwasserstoff-Gassensoren auf der Basis von ionenleitenden Zeolithen.
2006
Event: GdCh-Jahrestagung 2006 der Fachgruppe Angewandte Elektrochemie, "Festkörper-Elektrochemie und -Elektrolyte" , 09.-11.10.2006 , Bayreuth, Deutschland.
(Conference item: Conference , Other Presentation type)

Abstract in another language

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.

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Item Type: Conference item (Other)
Refereed: Yes
Institutions of the University: Faculties > Faculty of Engineering Science
Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Functional Materials > Chair Functional Materials - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Moos
Faculties
Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Functional Materials
Profile Fields > Advanced Fields > Advanced Materials
Research Institutions > Research Centres > Bayreuth Center for Material Science and Engineering - BayMAT
Profile Fields
Profile Fields > Advanced Fields
Research Institutions
Research Institutions > Research Centres
Result of work at the UBT: Yes
DDC Subjects: 600 Technology, medicine, applied sciences > 620 Engineering
Date Deposited: 09 Jun 2015 08:01
Last Modified: 06 Apr 2016 06:32
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/14856