电化学传感器原理及应用

工作原理

电化学传感器通过与被测气体发生反应并产生与气体浓度成正比的电信号来工作。典型的电化学传感器由传感电极（工作电极）和反电极组成，并由一个薄电解层隔开。气体通过微小的毛管型开孔与传感器反应，然后通过疏水屏障层到达电极表面。传感电极可以采用氧化机理或还原机理，这些反应由针对被测气体而设计的电极材料进行催化。通过电极间连接的电阻器，与被测气体浓度成正比的电流会在正极与负极间流动，测量该电流即可确定气体浓度‌。

组成

电化学传感器的主要组成部分包括：

1. 透气膜‌：用于覆盖传感电极，控制到达电极表面的气体分子量，通常采用低孔隙率特氟隆薄膜制成。

2. ‌电极‌：包括工作电极和反电极，工作电极上发生氧化或还原反应，反电极则完成电路平衡。

3. ‌电解质‌：提供离子导电环境。

   ‌参考电极‌：用于保持传感电极上的固定电压值，防止传感电极电势变化导致性能退化‌。

   应用领域

4. 电化学传感器因其低检测限、快速响应和低成本等优势，被广泛应用于以下领域：

5. ‌农业‌：监测土壤湿度、养分含量等。

6. ‌食品‌：检测食品中的残留物、新鲜度等。

7. ‌石油工业‌：监测油气浓度、泄漏等。

8. ‌环境监测‌：检测空气中的污染物、气体泄漏等。

   生物医学‌：监测生理指标如血氧、血糖等‌.

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