详情

原文传递基于YSZ和NiTiO3敏感电极的混成电位型乙醛传感器及其制备方法

专利名称：	基于YSZ和NiTiO3敏感电极的混成电位型乙醛传感器及其制备方法
摘要：	一种基于YSZ和NiTiO3敏感电极的混成电位型乙醛传感器及其制备方法，属于气体传感器技术领域。从下至上依次由带有Pt加热电极的Al2O3陶瓷板、YSZ基板、Pt参考电极和NiTiO3敏感电极组成；Pt参考电极和NiTiO3敏感电极彼此分立且对称地制备在YSZ基板上表面的两端，YSZ基板下表面与带有Pt加热电极的Al2O3陶瓷板粘结在一起。本发明以稳定氧化锆(YSZ)作为离子导电层，利用具有高电化学催化活性的NiTiO3复合氧化物材料为敏感电极，通过不同煅烧温度(800℃～1200℃)来改变敏感电极层的微观形貌，达到提高乙醛敏感特性的目的。
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：	刘方猛;王静;卢革宇;孙鹏;梁喜双
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910747230.7
公开号：	CN110455889A
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：	G01N27/30(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：	1.一种基于YSZ和NiTiO3敏感电极的混成电位型乙醛传感器，从下至上依次由带有Pt加热电极的Al2O3陶瓷板、YSZ基板、Pt参考电极和敏感电极组成；参考电极和敏感电极彼此分立且对称地制备在YSZ基板上表面的两端，YSZ基板下表面与带有Pt加热电极的Al2O3陶瓷板粘结在一起；敏感电极材料为NiTiO3，该材料由如下方法制备得到，将Ni(NO3)2·6H2O溶解于乙醇中，室温下搅拌溶解；将钛酸四丁酯加入到上述溶液中，继续搅拌均匀，再加入柠檬酸和水，室温下搅拌至形成均匀溶胶，静置20～30小时得到凝胶；Ni(NO3)2·6H2O、钛酸四丁酯、柠檬酸的用量摩尔比为1：1：2；将得到的凝胶在80～90℃真空条件下烘干12～24小时得到干凝胶，最后将干凝胶在800～1200℃下烧结1～3h，从而得到NiTiO3敏感电极材料。 2.权利要求1所述的一种基于YSZ和NiTiO3敏感电极的混成电位型乙醛传感器的制备方法，其步骤如下： (1)制作Pt参考电极：在YSZ基板上表面的一端使用Pt浆制作15～20μm厚的Pt参考电极，同时将一根Pt丝对折后粘在参考电极中间位置上作为电极引线，然后将YSZ基板在90～120℃条件下烘烤1～2小时，再将YSZ基板在1000～1100℃下烧结1～2小时，排除铂浆中的松油醇，最后降至室温； (2)制作NiTiO3敏感电极：将NiTiO3敏感电极材料用去离子水调成浆料，质量浓度为2～20％；用NiTiO3浆料在与参考电极对称的YSZ基板上表面的另一端制备20～30μm厚的敏感电极，同样将一根铂丝对折后粘在敏感电极上作为电极引线； (3)将步骤(2)制备有参考电极和敏感电极的YSZ基板在800～1000℃条件下烧结1～3小时； (4)制备无机粘合剂：量取水玻璃2～4mL，并称取Al2O3粉体0.7～1.0g，将水玻璃与Al2O3粉体混合并搅拌均匀，制得无机粘合剂； (5)使用无机粘合剂将YSZ基板下表面和带有Pt加热电极的Al2O3陶瓷板粘结在一起； (6)将步骤(5)得到器件进行焊接、封装，从而得到基于YSZ和NiTiO3敏感电极的混成电位型乙醛传感器。 3.如权利要求2所述的一种基于YSZ和NiTiO3敏感电极的混成电位型乙醛传感器的制备方法，其特征在于：步骤(3)中高温烧结时的升温速率为1～2℃/min。 4.如权利要求2所述的一种基于YSZ和NiTiO3敏感电极的混成电位型乙醛传感器的制备方法，其特征在于：步骤(5)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，带有Pt加热电极的Al2O3陶瓷板作为传感器的加热板使用。
所属类别：	发明专利