Кошелева Е. В. 1(2017)

УДК 541.138

Е. В. Кошелева, Л. А. Калинина, Ю. Н. Ушакова, 

Т. В. Михайличенко, Е. Г. Фоминых, Т. А. Блинова

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ СТАРЕНИЯ СУЛЬФИДПРОВОДЯЩИХ

ЭЛЕКТРОЛИТОВ НА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ СЕНСОРОВ И ВОЗМОЖНОСТИ ИХ РЕГЕНЕРАЦИИ

        Рассмотрены вопросы старения сульфидпроводящих твердых электролитов (ТЭ) на основе тиосамарата кальция и тионеодимата бария, используемых в качестве мембран в датчиках на сероводород, изучено влияние старения на чувствительность сенсоров на сероводород и возможность регенерации их оптимальных характеристик. Старение изучено методами ЭДС, электропроводности и РФА. Установлено, что старение и частичная потеря электролитных свойств образцов на основе CaSm₂S₄, использованных в высокотемпературных условиях без контакта с материалами электродов и хранившихся в эксикаторе в течение трех лет, происходит за счет термической диссоциации, которая приводит к увеличению вклада электронной и уменьшению вклада ионной проводимости.

         Для регенерации рабочих характеристик сенсоров на сероводород использовали многократные рабочие циклы, приводящие к улучшению контакта трех фаз – сульфидпроводящего ТЭ, графитового электрода и детектируемого газа - за счет адсорбции графитом сероводорода. Полнота адсорбции достигалась многократным насыщением графита сероводородом, что приводило к улучшению рабочих характеристик датчика за счет снижения поляризации перехода. Многократная термическая обработка ТЭ приводила к его гомогенизации и уменьшению диффузионной поляризации. Установлено, что регенерация свойств свежеприготовленных датчиков, в состав которых входит старый ТЭ, происходит быстрее и более полно, чем регенерация датчиков, изготовленных из свежеприготовленного электролита 5 лет назад.

       Ключевые слова: сульфидпроводящие электролиты, твердоэлектролитные сенсоры, электронная и ионная проводимость, чувствительность, регенерация