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科学技术是一把双刃剑。在科学技术地推动下,汽车行业迅速发展,各式各样的汽车穿梭于世界各国的大街小巷。汽车给人们的生活带来了便利,却不可避免地造成环境污染,尤其是大气污染。汽车尾气排放的NOx气体不仅对地球环境甚至于人类社会都有不同程度的伤害。为了降低NOx气体的排放量,必须有NOx气体传感器对NOx气体的含量进行监控,使得汽车的尾气处理系统更有效地工作。由于汽车尾气的环境恶劣,一种基于YSZ的混合电势型NOx传感器已经成为检测汽车尾气的竞争候选者。混合电势型NOx传感器具有结构简单,响应快,灵敏度强等优点,且有可能取代目前车用的尾气监控的电流型NOx传感器。研究者投入了大量的时间和精力研究,开发和设计混合电势型NOx传感器。作者探讨了传感器的敏感电极材料的形貌与传感器性能的关系,并且从微观角度解释了传感器电极反应的过程。因而,本论文的主要研究内容包括以下三个方面：(1)制备了基于YSZ的片式NOx传感器。敏感电极分别有市售W03,球磨WO3,WO3纳米片以及W03纳米颗粒；参比电极分别有PtY和Pt。分别测试了由这些不同形貌的W03作为敏感电极的传感器在不同浓度的NO气体,不同温度下产生的电动势。测试结果表明,纳米W03作为敏感电极可以提高传感器性能,其中W03纳米片综合性能最佳；以PtY复合材料作为参比电极的传感器的性能也是优于以纯Pt作为参比电极的传感器的性能；传感器的最佳工作温度是500℃和550℃。另外,对这两种传感器进行了稳定性测试以及干扰气体的测试。结果显示,以W03纳米片作为敏感电极时,不仅传感器的灵敏度(在500℃时,灵敏度是52.2mv/decade),而且传感器的稳定性及抗干扰能力均表现良好。(2)对以球磨W03和W03纳米片分别作为敏感电极的传感器进行了电化学阻抗谱测试。测试这两种传感器在不同浓度的NO气体,不同温度下的电化学阻抗谱。电化学阻抗谱图显示,随着NO气体浓度的升高,传感器的敏感电极处的电阻减小,说明阳极反应(NO和O2-之间的反应)的催化活性随着NO气体浓度的升高而增强。并且,当传感器以W03纳米片作为敏感电极时,传感器的阳极反应的催化活性高于以球磨W03作为敏感电极的传感器,表现出W03纳米片作为敏感电极的传感器的电极电阻随NO气体浓度的变化更明显,从另一个方面解释了以W03纳米片作为敏感电极的传感器的传感性能优于以球磨W03作为敏感电极的传感器的原因。(3)探讨了敏感电极材料厚度与传感器性能的关系。通过测试由不同厚度的W03组成的传感器在待测气氛中产生的电动势,结果表明敏感电极的厚度越薄,传感器的灵敏度越大。