Conductimetric Response linearity in γ'–Bi₂Mo0₆

C.M.C. Veraª, R. Aragónª, CINSO^b, CONICET^b and CITEFA^b

ª Laboratorio de Películas Delgadas, Facultad de Ingeniería, Universidad de Buenos Aires, Paseo Colón 850, (1063) Buenos Aires, Argentina.

^b Lasalle 4397, Villa Martelli, Buenos Aires Argentina, e–mail: cvera@fi.uba.ar

Recibido el 27 de octubre de 2004
Aceptado el 19 de mayo de 2005

Abstract

Requisite conditions for electrical conductivity measurements in γ'–Bi₂MoO₆ are reviewed, to optimize its application as a conductimetric chemical sensor. Constant voltage DC electrical resistivity and AC complex impedance measurements demonstrate that: (1) ohmic behavior is limited to a 50 mV maximum voltage drop; (2) the influence of electrode polarization phenomena may be minimized by low frequency (10 Hz) AC measurements; (3) above 450°C, electrical conduction is dominated by intracrystalline conduction; (4) below this operating temperature, the influence of surface and electronic conduction inhibit sensitivity and selectivity; (5) low frequency AC measurements with 50 mV rms excitation reflect changes in the partial pressure of oxygen.

Keywords: Bismuth Molybdates; conductimetric chemical sensors; oxygen ionic conduction.

Resumen

Se analizan las condiciones requeridas para las medidas de conductividad eléctrica en la fase γ'–Bi₂MoO₆, con el objeto de optimizar su aplicación como sensor químico conductimétrico. Medidas de resistividad eléctrica a potencial constante en c.c. y espectroscopía de impedancia en c.a., demuestran que: (1) el límite de comportamiento óhmico es 50 mV; (2) la influencia del fenómeno de polarización en los electrodos puede minimizarse mediante mediciones en c.a. a baja frecuencia (10 Hz); (3) por encima de 450°C la conductividad eléctrica está dominada por la componente intracristalina; (4) por debajo de esta temperatura, la influencia de la conducción electrónica y superficial inhiben la sensibilidad y la selectividad; (5) medidas en c.a., a baja frecuencia y excitación de 50 mV rms, reflejan cambios en la presión parcial de oxígeno.

Descriptores: Molibdatos de bismuto; sensores químicos conductimétricos; conducción iónica de oxígeno.

PACS: 2.60.+g; 72.80.Ga; 82.47.Rs

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