基于微机电系统技术的催化甲烷传感器的制备与表征

为了解决催化甲烷传感器传统的珠状和平面硅载体的盲Kong问题,采用MEMS技术制造了基于陶瓷微热板的催化甲烷传感器。在Al2O3上原位生长的多Kong陶瓷膜用作传感器的载体。用SEM和EDS分析了催化剂的形貌和元素。通过COMSOL软件仿真,通过电热机械模型的直接耦合分析了传感器的温度和热应力分布。同时,我们还研究了传感器的甲烷响应特性。仿真和实验表明,所设计的MEMS催化甲烷传感器的工作温度约为450摄氏度。微热板的温度分布均匀,最大温差小于4摄氏度。电压为2.8时V,该传感器可以实现0的体积分数(类似于5%)的CH4检测,具有良好的线性输出特性,每1%CH4的平均灵敏度为7.63 mV。响应时间也缩短了,90%的响应时间为15 s,90%的恢复时间为23 s。与传统的甲烷传感器相比,该传感器具有批量生产,部件一致性好,匹配率高的优点。