現在較為常見(jiàn)的VOC氣體傳感器根據其工作原理主要分為三個(gè)大的類(lèi)型,分別是電化學(xué)氣體傳感器(如電阻、電流、阻抗、電位等)、光學(xué)氣體傳感器(包括光譜吸收型、熒光法、可視化法等)以及質(zhì)量型氣體傳感器(例如石英晶體微天平和表面聲波氣體傳感器)。
按照氣敏元件的材料可以分為半導體固態(tài)金屬氧化物材料、有機聚合物材料、無(wú)機-有機復合材料等。近年來(lái),氣體傳感器的發(fā)展趨勢是微型化、智能化和多功能化。
電化學(xué)VOC氣體傳感器的檢測原理是VOC氣體與氣敏元件的表面產(chǎn)生吸附或者反應(物理吸附或者化學(xué)吸附),從而引起其電學(xué)性質(zhì)(如電阻、電流、阻抗、電位等)的變化。
其中基于半導體固態(tài)金屬氧化物的電導型VOC傳感器應用最為廣泛,在當前的氣體傳感領(lǐng)域中占有重要的地位。按照其對氣體電學(xué)檢測裝置來(lái)分,可分為常見(jiàn)的雙電極電導型檢測系統和三電極場(chǎng)效應管檢測系統。按照VOC電學(xué)氣敏材料可以分為半導體金屬氧化物、導電聚合物、納米材料(典型的納米材料如零維金納米簇、一維碳納米管或硅納米線(xiàn)以及多維石墨烯等)以及多孔材料等。
基于光學(xué)信號的氣體傳感器具有抗電磁場(chǎng)干擾性強,快速靈敏,易于實(shí)現對有機氣體的在線(xiàn)監測模式等優(yōu)點(diǎn)。
按照工作原理來(lái)分,光學(xué)傳感器的種類(lèi)有反射干涉法、紫外可見(jiàn)吸光光度法、基于顏色變化的可視化法、熒光法、表面等離子共振法以及光纖傳感技術(shù)等。光學(xué)氣敏材料有傳統的卟啉及金屬卟啉類(lèi)、熒光染料分子、pH指示劑以及新型的仿生光子晶體等。