小E研学丨异味及VOCs气体传感器监测方法小议

本文取材自：On-Site Detection of Volatile Organic Compounds (VOCs)[J]. Molecules, 2023, 28(4): 1598.

原文作者：Epping R, Koch M

异味污染物质中绝大部分成分属于挥发性有机化合物（VOCs），上期研究梳理表明我国异味物质和VOCs的测定方式以GC-MS为主，GC-MS监测方法功能强大，但存在速度慢、测试费用昂贵等劣势，因此近年来越来越多研究人员致力于寻找具有高效、便捷的传感器测量方法，小E团队本期向大家介绍已有的VOCs气体传感器和电子鼻的发展现状。

VOCs气体传感器主要用于测量总VOCs含量，这些传感器通常只能检测空气中VOCs的存在和浓度，无法对具体物质进行量化分析。虽然VOCs传感器测量的是VOCs存在和浓度，但每种不同类型的传感器对特定化合物也会有不同的响应效果。例如在电子鼻领域中常用的气敏传感器主要有：金属氧化物半导体传感器（MOS）、电化学传感器、石英晶体微天平传感器（QCM）、表面声波传感器（SAW）、光电离检测器（PID）等。

电子鼻是由几个不同的简单和低成本的传感器结合使用，形成阵列。电子鼻通过模式识别算法，将来自所有传感器的信息结合起来，形成一种气味的指纹。这些设备通常用于比较气味样本（由许多挥发性有机物组成）和标气的。所以，电子鼻的优势在于可以测量几乎所有种类的挥发性化合物，仅取决于传感器的阵列设计，具有良好的选择性，但是存在总价更昂贵的缺点。

表1 常见传感器及其优势和局限性

传感器的浓度测量范围如下图所示

图1  VOCs常用检测方法的测量范围