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原文传递一种以Bi1-xLaxFeO3为敏感电极的混成电位型丙酮传感器、制备方法及其应用

专利名称：	一种以Bi1-xLaxFeO3为敏感电极的混成电位型丙酮传感器、制备方法及其应用
摘要：	一种以Bi1‑xLaxFeO3为敏感电极的Ce0.8Gd0.2O1.95基混成电位型丙酮传感器、制备方法及其应用，属于气体传感器技术领域。其由带有Pt加热电极的Al2O3陶瓷板、Ce0.8Gd0.2O1.95基板、Pt参考电极和Bi1‑xLaxFeO3(x＝0.1～0.9)敏感电极组成；Pt参考电极和敏感电极彼此分立且对称地制备在Ce0.8Gd0.2O1.95基板上表面的两端，Ce0.8Gd0.2O1.95基板下表面与带有Pt加热电极的Al2O3陶瓷板粘结在一起。本发明对糖尿病酮症酸中毒病人呼气中的丙酮进行了测试，测试结果表明器件对呼气具有稳定的信号，说明本发明在检测糖尿病酮症酸中毒病人呼气的方面具有巨大应用前景。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	吉林大学
发明人：	卢革宇;刘彤;梁喜双;刘凤敏;刘方猛;孙鹏;高原;闫旭;王晨光
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201910569830.9
公开号：	CN110243878A
代理机构：	长春吉大专利代理有限责任公司
代理人：	刘世纯;王恩远
分类号：	G01N27/12(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	130012 吉林省长春市前进大街2699号
主权项：	1.一种以Bi1-xLaxFeO3为敏感电极的Ce0.8Gd0.2O1.95基混成电位型丙酮传感器，其由带有Pt加热电极的Al2O3陶瓷板、Ce0.8Gd0.2O1.95基板、Pt参考电极和敏感电极组成；Pt参考电极和敏感电极彼此分立且对称地制备在Ce0.8Gd0.2O1.95基板上表面的两端，Ce0.8Gd0.2O1.95基板下表面与带有Pt加热电极的Al2O3陶瓷板粘结在一起；其特征在于：敏感电极材料为Bi1-xLaxFeO3，x＝0.1～0.9，且由如下方法制备得到，称取Bi(NO3)3·5H2O,La(NO3)3·6H2O,Fe(NO3)3·9H2O，溶解于去离子水中；向该混合溶液中逐滴加入柠檬酸并搅拌均匀，在70～90℃下搅拌2～4小时得到湿凝胶；将所得湿凝胶在80～120℃空气中烘干得到易碎的干凝胶；最后把干凝胶破碎研磨，并在700～900℃条件下烧结2～4小时，得到Bi1-xLaxFeO3敏感电极材料粉末；其中，Bi(NO3)3·5H2O、La(NO3)3·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O的用量摩尔比为(1-x)：x：1，柠檬酸和总金属离子的摩尔比为0.5～1.5：1。 2.权利要求1所述的一种以Bi1-xLaxFeO3为敏感电极的Ce0.8Gd0.2O1.95基混成电位型丙酮传感器的制备方法，其步骤如下： (1)制作Pt参考电极：在Ce0.8Gd0.2O1.95基板上表面的一端靠近边缘处制备15～25μm厚的条状Pt参考电极，将对折的Pt丝用Pt浆粘在参考电极的中间位置作为电极引线；在Ce0.8Gd0.2O1.95基板上表面的另一端靠近边缘处为制备条状敏感电极的区域，将对折的Pt丝用Pt浆粘在该区域Ce0.8Gd0.2O1.95基板的中间位置作为电极引线，然后将Ce0.8Gd0.2O1.95基板在红外灯下烘烤1～2小时，再将Ce0.8Gd0.2O1.95基板在900～1100℃下烧结0.5～1.5小时，使电极引线牢固地粘在参考电极和Ce0.8Gd0.2O1.95基板上，最后降温至室温； (2)制作Bi1-xLaxFeO3敏感电极：将Bi1-xLaxFeO3敏感电极材料和去离子水混合成浆料，敏感电极材料的质量浓度为2～20％；蘸取敏感电极材料浆料在Ce0.8Gd0.2O1.95基板上表面与参考电极相对称的另一侧以涂抹的方式制备15～30μm厚的条状Bi1-xLaxFeO3敏感电极； (3)将上述制备的带有Pt参考电极和Bi1-xLaxFeO3敏感电极的Ce0.8Gd0.2O1.95基板在600～900℃下烧结1～3小时；高温烧结时的升温速率为1～2℃/min； (4)制备无机粘合剂：量取水玻璃2.5～4.5mL，并称取Al2O3粉体0.5～1.0g，将水玻璃与Al2O3粉体混合并搅拌均匀，制得所需无机粘合剂； (5)使用无机粘合剂将Ce0.8Gd0.2O1.95基板的下面表和带有Pt加热电极的Al2O3陶瓷板粘结在一起；其中，带有Pt加热电极的Al2O3陶瓷板是在Al2O3陶瓷板上通过丝网印刷Pt得到的，作为器件的加热板使用； (6)将粘合好的器件进行焊接、封装，从而制作得到以Bi1-xLaxFeO3为敏感电极的Ce0.8Gd0.2O1.95基混成电位型传感器。 3.权利要求1所述的一种以Bi1-xLaxFeO3为敏感电极的Ce0.8Gd0.2O1.95基混成电位型丙酮传感器在糖尿病酮症酸中毒病人呼气中检测丙酮方面的应用。
所属类别：	发明专利