1 Ãberblick über die Sensorik
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Seite 213<br />
424 8.1 Übersicht und Funktionsprinzipien 8.1.6 Grundlagen der molekularen Erkennung in Gassensoren 425<br />
tentialbildenden Prozesse werden im Falle der NO 2 -Detektion an der Phasengrenze<br />
PbPc/C durch NO 2 - -charakterisiert, im Falle des O 2 -Nachweises durch <strong>die</strong> Ausbildung<br />
von O 2 2- an der inneren Grenfläche AgI/PbPc (jeweils eingerahmte Zone im<br />
Diagramm).<br />
– Das vierte Beispiel ist <strong>die</strong> Pt/ZrO 2 -Phasengrenze der Lambdasonde (Abschnitt 8.4)<br />
in Bild 8.1.6-10. An <strong>die</strong>ser Phasengrenze muß eine Umwandlung von elektrisch neutralem<br />
O 2 (Gasphase) in O 2- (ZrO 2 -Volumen) erfolgen. Das Sensorsignal wird durch<br />
<strong>die</strong> Nernstspannung (Abschnitt 8.4) zwischen den Elektroden bestimmt. Bei tieferen<br />
Temperaturen wird <strong>die</strong> Phasengrenzreaktion durch konkurrierende Einflüsse auch<br />
von anderen Gasen beeinträchtigt. Damit lassen sich im Prinzip <strong>die</strong>se anderen Gase<br />
(wie CO oder NO 2 ) auch mit einem Sauerstoffsensor nachweisen.<br />
Tab. 8.1.6:<br />
Einsatzparameter und Entwicklungsstadium von keramischen Gassensoren (nach<br />
[8.30])<br />
Käfigverbindungs-Sensoren<br />
Bild 8.1.6-11 zeigt typische anorganische Käfigverbindungen, Bild 8.1.6-12 organische<br />
Käfigverbindungen, <strong>die</strong> zum selektiven Einbau von Ionen, Atomen oder Molekülen<br />
und damit zur selektiven molekularen Detektion verwendet werden können.<br />
Bild 8.1.6-10:<br />
Potentialverhältnisse an der Dreiphasengrenze Pt/Gas/ZrO 2 mit Anwendung der<br />
Sauerstoffionenleitung im ZrO 2 als Sensorprinzip [8.20].<br />
Die Beispiele <strong>die</strong>ses Abschnitts zeigen, daß ein erhebliches Entwicklungspotential darin<br />
liegt, Materialien auszunutzen mit unterschiedlichen elektronischen, ionischen oder gemischtleitenden<br />
Eigenschaften unter Anwendung und Optimierung von Dreiphasengrenzen.<br />
Dies gilt sowohl für Gas- als auch für Flüssigkeits-Sensoren, <strong>die</strong> jeweils auf Selektivität<br />
bzw. gezielte Einstellung von Querempfindlichkeiten optimiert werden. Tab.<br />
8.1.6 zeigt einen Überblick über einige der heute eingesetzten und anwendungsnah entwickelten<br />
Gassensoren.<br />
Bild 8.1.6-11:<br />
Anorganische Käfigverbindungen (Zeolite).
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