英国Alphasense氧气传感器O2-W2：赋能热分析仪器的“微观氧探针”

在材料科学、能源存储及高分子化学领域，热重分析仪（TGA）与差示扫描量热仪（DSC）是研究材料热稳定性、氧化反应动力学及组分含量的核心工具。然而，传统热分析技术往往依赖间接参数（如质量变化或热量流动）推断反应过程，难以直接捕捉氧气这一关键反应物的动态变化。英国Alphasense公司推出的O2-W2微型氧气传感器，凭借其低检测限、快速响应与高稳定性，可无缝集成于TGA/DSC出口气流中，通过实时监测程序控温下材料分解或反应释放/消耗的氧气，为材料研究提供“直击本质”的氧动态分析解决方案。

精准捕捉氧动态：从“间接推断”到“直接量化”

在TGA或DSC实验中，材料在程序升温下可能发生氧化分解（如锂离子电池正极材料LiCoO₂在高温下释放氧气）、还原反应（如金属氧化物被氢气还原）或热解吸（如聚合物中残留氧的释放）。传统方法需通过质量损失曲线或热量峰推算反应类型，而英国Alphasense氧气传感器O2-W2可直接量化出口气流中的氧浓度变化，将“模糊推断”转化为“**数据”。例如，在LiCoO₂的TGA测试中，当温度升至250℃时，O2-W2可实时检测到氧浓度从空气基线（20.9%）骤降至18.5%，结合质量损失曲线，可精准定位氧化分解反应的起始温度与反应速率，为材料热安全设计提供关键参数。

低检测限与快速响应，适配微氧级分析需求

材料热反应释放的氧气量可能极微（如毫克级样品仅释放数毫升氧气），且反应过程可能瞬时完成（如爆炸性分解）。英国Alphasense氧气传感器O2-W2通过优化电化学结构，在N₂基线下输出电流极低，结合其线性度特性，可检测<0.1%的氧浓度波动，甚至能捕捉ppm级氧变化。同时，其响应时间（T90<15秒）远快于传统电化学传感器，可完整记录快速反应的氧释放曲线。例如，在研究某高分子材料的热解吸过程时，O2-W2成功捕捉到氧浓度在2秒内从0.5%跃升至2.5%的瞬态峰，为揭示材料中残留氧的分布状态提供了直接证据。

抗干扰与长寿命，保障热分析实验可靠性

TGA/DSC出口气流常伴随高温（可达1000℃）、粉尘（材料分解碎屑）及腐蚀性气体（如Cl₂、SO₂），对传感器稳定性构成严峻挑战。英国Alphasense氧气传感器O2-W2通过以下设计实现**环境适应性：

· 耐高温采样系统：配套前置过滤器与冷却装置，确保气流温度降至传感器工作范围（-30~55℃）后再进入检测腔；

· 抗粉尘设计：采用防堵塞采样探头，减少碎屑对传感器膜的污染；

· 长寿命电化学膜：输出漂移<5%/3个月，寿命>24个月，满足长期实验需求。

案例实践：从氧动态到材料性能突破

某研究团队在开发新型固态电解质时，利用O2-W2与TGA联用，发现某候选材料在400℃时释放氧气量比传统材料低60%，表明其氧化稳定性显著提升；进一步结合DSC数据，确认该材料在氧化反应中的放热量减少45%，为固态电池安全设计提供了关键依据。

英国Alphasense氧气传感器O2-W2以技术创新重新定义了热分析仪器的氧监测能力。其低检测限、快速响应与工业级可靠性，为材料氧化稳定性、反应动力学及组分分析提供了“微观氧探针”，助力科研人员从氧动态视角解锁材料性能密码。随着新能源、航空航天等领域对材料安全性要求的持续提升，O2-W2将成为推动热分析技术向“精准化、实时化”发展的核心组件。

                                                  负载电阻                                      Ω                                              47~100

                                                  反应时间                从零点到20ppmO2的t90时间 (s)                        < 15

                                                  零点电流                零级空气中等效的ppm值                                   <2.5

                                                  压力范围                                     Kpa                                         80~120

                                                  直径                                     mm(含标签)                                     20.0

                                                  温度范围                                     ℃                                           -30~55

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