Адсорбция и каталитическое окисление метана сенсорами на основе легированного платиной оксида индия

Abstract

Механизм взаимодействия метана с поверхностью оксида индия легированного платиной исследован методами дифференциально сканирующей калориметрии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Показан существенный вклад сорбционных процессов в формирование выходного сигнала сенсора при рабочих температурах ниже 370 °С для легированных сенсоров и температурах ниже 500 °С. При температурах выше граничных, сигнал сенсора обусловлен каталитическим окислением метана. Легирование платиной (0.5 вес.%) уменьшает рабочую температуру сенсора на 80 °С. Разработанные сенсоры обладают высокой чувствительностью, малым разбросом рабочих параметров и низкой потребляемой мощностью наряду с простой технологией изготовления. The mechanism of the interaction of methane with the surface of indium oxide doped with platinum was investigated by differential scanning calorimetry and X-ray photoelectron spectroscopy. A significant contribution of sorption processes to the formation of the sensor output signal at operating temperatures below 370 ° С for doped sensors and temperatures below 500 ° С is shown. At temperatures above the boundary temperatures, the sensor signal is due to the catalytic oxidation of methane. Doping with platinum (0.5 wt%) reduces the operating temperature of the sensor by 80 ° C. The developed sensors have high sensitivity, small scatter of operating parameters and low power consumption along with a simple manufacturing technology. Механізм взаємодії метану з поверхнею оксиду індію легованого платиною досліджений методами диференційно скануючої калориметрії і рентгенівської фотоелектронної спектроскопії. Показаний істотний вклад сорбційних процесів у формування вихідного сигналу сенсора при робочих температурах нижче 370 ° С для легованих сенсорів і температурах нижче 500 ° С. При температурах вище граничних, сигнал сенсора обумовлений каталітичним окисленням метану. Легування платиною (0.5 мас.%) Зменшує робочу температуру сенсора на 80 ° С. Розроблені сенсори мають високу чутливість, малим розкидом робочих параметрів і низькою споживаною потужністю поряд з простою технологією виготовлення.