[发明专利]用于电化学气体传感器的液体电解质

说明书

本发明对于用于检测NH3或含NH3的气体混合物的电化学气体传感器的液体电解质而言设定，该电解质含有至少一种溶剂、导电盐和/或有机介质。在此，所述导电盐是离子液体、无机盐、有机盐或其混合物。优选是所述电解质由(i)作为溶剂的水、碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯或其混合物；(ii)作为导电盐的LiCl、KCl、甲苯磺酸四丁基铵或1‑己基‑3‑甲基咪唑鎓‑三(五氟乙基)三氟磷酸盐和(iii)作为有机介质的叔丁基‑氢醌或蒽醌‑2‑磺酸盐组成。

本发明涉及用于电化学气体传感器，特别是检测NH3或含NH3的气体混合物的电化学气体传感器的液体电解质。

通常已知可用于在有限的时间内检测出气态氨(NH3)浓度的电化学气体传感器。这类传感器常用于各种不同的技术领域，从化学工业至监控冷却装置直至农业生产。其特别是用于及时识别易燃、在吸入时有毒气体和腐蚀性氨气的临界浓度，并针对相应危险发出警告。

这类电化学气体传感器的主要组成部分之一是用于该传感器中的电解质。在此，该电解质与至少一个阳极和阴极呈导电接触。如果待检测的气体进入该电化学气体传感器，则通常在该气体、电解质和电极材料之间发生反应，该反应导致该传感器的阳极和阴极之间的可测电流。

EP 0395927 B1例如描述了用于测定气态或液态测量试样中的氨或肼并具有至少一个测量电极和对电极的电化学测量池，这些电极容纳在充填有可溶性电解质的电解质室中，该室针对测量试样经由渗透性膜封闭。

EP 0556558 B1也提供用于测定氨、胺、肼和肼衍生物的电化学测量池。其中建议使用吸湿性的碱金属盐或碱土金属盐作为电解质溶液中的导电电解质。这应防止电解质变干并以此方式使该传感器能够具有尽可能长期的可使用性。

在如此构建的电化学气体传感器中，借助于流入该传感器中的氨气、该传感器的电极和电解质之间的电化学反应实现氨(NH3)的检测。在该反应过程中，进入的氨气在测量电极上发生氧化。在此形成的铵离子接着在对电极上再次去质子化。但在这一点上，例如可出现的问题是，可形成其它氮化合物作为该反应的副产物，这些氮化合物可导致电极表面的封阻(中毒)。

由此，本发明的目的是克服现有技术的这些缺点和其它缺点。

作为解决方案，本发明提供根据权利要求1的液体电解质。实施方案是从属权利要求的主题。

对于用于电化学气体传感器，特别是适用于检测NH3或含NH3的气体混合物的电化学气体传感器的液体电解质而言，本发明设定，该电解质含有至少一种溶剂、导电盐和/或有机介质，其中该导电盐是离子液体、无机盐、有机盐或其混合物。

特别是对于其中使用由贵金属或碳纳米管制成的电极的电化学气体传感器，可非常有利地使用这类电解质以改进这类传感器的持续通气稳定性(Dauerbegasungfestigkeit)。特别地，以此方式可明显使如上所述的中毒风险最小化。

在此特别有利的是，该电解质含有缓冲剂，其中该缓冲剂优选是对应于式I的化合物：

式I R1-(CR2R3)n-SO3H