一(yī)，燃料電池法(fǎ)


采(cǎi)用*密封的燃(rán)料池氧傳感器(qì)是當(dāng)前的測氧方(fāng)法(fǎ)之一。燃料池氧(yǎng)傳(chuán)感(gǎn)器是由(yóu)高(gāo)活性的(dí)氧電極和鉛(qiān)電(diàn)極(jí)構(gòu)成(chéng)
，浸沒在KOH的溶液(yè)中。在(zài)陰(yīn)極氧被還原成氫(qīng)氧根離子(zǐ)
，而在(zài)陽極鉛被(bèi)氧化。
電極不(bù)需(xū)定期清洗(xǐ)或(huò)更換。樣(yàng)氣中(zhōng)的氧分(fēn)子(zǐ)通(tōng)過高分(fēn)子薄膜擴散到氧電極中進行(háng)電化(huà)學(xué)反(fǎn)應(yīng)
，電(diàn)化學反(fǎn)應(yīng)中產生的(dí)電流決定於擴散(sàn)到氧電極的氧分(fēn)子數
，而(ér)氧(yǎng)的(dí)擴散速(sù)率(shuài)又正(zhèng)比(bǐ)於樣(yàng)氣(qì)中(zhōng)的氧(yǎng)含量
，這(zhè)樣
，該(gāi)傳感(gǎn)器輸(shū)出信號大(dà)小(xiǎo)隻(zhī)與樣氣中(zhōng)的氧含量相(xiāng)關
，而與(yǔ)通過(guò)傳(chuán)感器的(dí)氣體(tǐ)總(zǒng)量無(wú)關。通(tōng)過外部電路的(dí)連接(jiē)
，反應中(zhōng)的(dí)電荷(hé)轉(zhuǎn)移即電(diàn)流的大小(xiǎo)與參(cān)加反(fǎn)應的氧成正比例(lì)關係。采用此方(fāng)法(fǎ)進行(háng)測(cè)氧
，可以(yǐ)不受(shòu)被(bèi)測(cè)氣(qì)體(tǐ)中還原(yuán)性氣(qì)體的影響
，免(miǎn)去了(liǎo)許多(duō)的(dí)樣氣處(chǔ)理係(xì)統(tǒng)。

二(èr)，氧化鋯法

氧化(huà)鋯(gào)傳(chuán)感器的(dí)核(hé)心(xīn)構(gòu)件(jiàn)是(shì)氧化鋯固體(tǐ)電解(jiě)質(zhì)
，氧化(huà)鋯固(gù)體(tǐ)電(diàn)解質是(shì)由(yóu)多元(yuán)氧化物(wù)組成的。常用的這類電解質(zhì)有ZrO2·Y2O3
，它由二元氧(yǎng)化物組(zǔ)成(chéng)
，其中(zhōng)
，ZrO2稱(chēng)為基體
，Y2O3稱(chēng)為穩定(dìng)劑。ZrO2在常(cháng)溫(wēn)下(xià)是單斜晶(jīng)體(tǐ)
，在高(gāo)溫下(xià)它(tā)變成(chéng)立方(fāng)晶(jīng)體(螢石型(xíng))
，但當(dāng)它(tā)冷(lěng)卻(què)後又(yòu)變為單斜(xié)晶(jīng)體
，因(yīn)此純氧化(huà)鋯(gào)的晶(jīng)型是(shì)不穩定的。所以當在(zài)ZrO2中摻人一(yī)定(dìng)量的穩定劑Y2O3時
，由於Y置(zhì)換(huàn)了(liǎo)Zr的位置
，一方(fāng)麵(miàn)在晶體(tǐ)中(zhōng)留下了氧離子空穴
，另一(yī)方麵由於晶(jīng)體(tǐ)內(nèi)部應力變(biàn)化(huà)的(dí)原因
，該晶(jīng)體冷卻後仍(réng)保留立(lì)方(fāng)晶體
，因(yīn)此(cǐ)又稱它(tā)為(wéi)穩(wěn)定(dìng)氧(yǎng)化鋯(gào)。據上(shàng)分析(xī)
，穩定氧(yǎng)化鋯在高(gāo)溫(wēn)下(xià)(650℃以(yǐ)上)是(shì)氧離子的良(liáng)好(hǎo)導體。 在(zài)上述電池中
，Pt表示兩(liǎng)個鉑電(diàn)極
，它(tā)是(shì)塗(tú)製在(zài)氧化鋯電解(jiě)質的兩邊(biān)
，兩(liǎng)種(zhǒng)氧(yǎng)分(fēn)壓為(wéi)P''O2和P'O2的氣體分別(bié)通過(guò)電解質的兩(liǎng)邊(biān)。作(zuò)為(wéi)氧(yǎng)傳感器(qì)
，其(qí)中P''O2是(shì)參(cān)比氣
，例(lì)如通人空(kōng)氣(qì)(20.6%O2)
，P'O2是待(dài)測(cè)氣
，例(lì)如(rú)通(tōng)入煙(yān)氣(qì)。在(zài)高溫下(xià)
，由於氧(yǎng)化鋯電解質(zhì)是(shì)良好的(dí)氧離(lí)子導(dǎo)體(tǐ)
，上述(shù)電(diàn)池便是(shì)一(yī)個(gè)典型的(dí)氧濃差電池。