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Potentiometric hydrocarbon gas sensing characteristics of sodium ion conducting zeolite ZSM-5

Titelangaben

Dubbe, Andreas ; Moos, Ralf:
Potentiometric hydrocarbon gas sensing characteristics of sodium ion conducting zeolite ZSM-5.
In: Sensors and Actuators B: Chemical. Bd. 130 (14 März 2008) Heft 1 . - S. 546-550.
ISSN 0925-4005
DOI: https://doi.org/10.1016/j.snb.2007.09.067

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Projekttitel:
Offizieller Projekttitel
Projekt-ID
Ohne Angabe
MO 1060/4-2

Projektfinanzierung: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Abstract

The sodium ion conducting zeolite Na-ZSM-5 is used as a novel sensitive material in a potentiometric gas sensor with a Na0.85CoO2 reference electrode. At 723 K, a fast voltage response to alkane (C1–C4) partial pressure changes (1–100 kPa) in O2/CO2/N2 base gas is observed. The sensing effect is quantitatively described by a model assuming a change of the Na+ ion activity in the zeolite due to sorption of alkanes in the micropores. The sensor signal is logarithmically dependent on alkane partial pressure at high concentrations and shows a levelling-off behaviour at low partial pressures. The slopes in the logarithmic range are between 99 and 144 mV/decade. The lower detection limits are dependent on the alkane chain length and vary from 12 ppm for n-butane to 1.1% for methane, for an observed standard deviation of 3.3 mV. Cross-sensitivities to O2, H2, and CO2 have different response behaviour and are ascribed to a superimposed effect involving changes of the Na activity at the zeolite/gold interface. Response times (t90) are in the order of 5 min.

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Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
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: 27 Jan 2015 12:48
Letzte Änderung: 06 Apr 2016 09:42
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/5986