基于电化学传感器的NO2测量系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着经济发展和社会进步，大气污染成为目前人类社会面临的一个重大问题，受到人们的广泛关注，其中NO₂是大气中的重要污染成分之一，其重要来源主要有化石燃烧、机动车排放等。目前针对大气NO₂污染研究了不同的检测技术，如光化学反应、光谱吸收法、传感器技术等，并开发了相关监测仪器。其中，电化学传感器因其成本低、体积小、灵敏度高等诸多优点在国内外大气监测领域崭露头角；同时低成本便携式的化学传感器技术的应用也便于污染气体监测网络展开和区域污染气体浓度的获取和分析，因此设计一种基于电化学传感器的NO₂测量系统具有重要意义。

2. 研究内容和预期目标

针对大气环境污染气体监测，特别是NO₂等常规污染气体的测量需求，开展基于电化学传感器的NO2气体监测系统设计；了解NO₂气体相关污染成分监测特点和大气化学反应特征，分析电化学传感器的基本原理，选择适当的传感器的器件对NO2浓度进行探测；设计相关系统机械结构和采样气路；并对其供电、补偿电路、采集等系统进行设计，逐步实现对大气NO2浓度测量的目标。

3. 研究的方法与步骤

1）开展文献调研工作，了解大气污染现状和no2测量需求，并对大气no2相关化学反应过程和污染特征进行分析；

2）比较现有大气no2测量技术基本特点，分析电化学传感器测量no2气体的主要优势；3）开展电化学传感器系统设计工作，包括方案确定、器件选型、部分参数测试等；

4）细化测量系统方案，开展系统机械部件和采样气路系统设计，对传感器供电、补偿电路、采集等电路方案进行设计工作。

4. 参考文献

[1] kwakye s, baeumner a. an embeddedsystem for portable electrochemical detection [j]. sensors actuators bchemical, 2007, 123(1):336-343.

[2] j.a. morales,j.e.walsh,detection ofatmospheric nitrogen dioxide using a miniaturied fibre-optic spectroscopysystem and the ambient sunlight[j]. spectrochimica acta part,2005,2073~2079

[3] mead m i，popoola oa m，stewart g b，et al. the use ofelectrochemical sensors for monitoring urban air quality in low-cost,high-density networks[j]. atmospheric environment，2013,70(2): 186-203.

5. 计划与进度安排

（1）2022-2-01～2022-3-08 查阅文献资料，进行文献综述，撰写开题报告，翻译英文文献；

（2）2022-3-09～2022-3-22 查阅相关资料，了解电化学传感器基本工作原理，分析大气no2理化特性和相关测量技术；

（3）2022-3-23～2022-4-05 选取合适的传感器，设计相关辅助（如供电、补偿电路、采集等）电路系统，完成探测系统初步设计；