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原文传递一种VOC检测用负载四氧化三钴的多孔金电极的制备方法及其应用

专利名称：	一种VOC检测用负载四氧化三钴的多孔金电极的制备方法及其应用
摘要：	本发明公开了一种VOC检测用负载四氧化三钴的多孔金电极的制备方法及其应用。具体的VOC检测用负载Co3O4的多孔金电极的制备方法包括以下步骤：(1)以泡沫金属为基材，电沉积金锡合金；其中泡沫金属优选泡沫镍；(2)去除金属锡，得到修饰多孔金的电极；(3)通过化学沉积或电化学沉积方法在步骤(2)得到的电极上负载Co3O4。本发明制备得到的负载Co3O4的多孔金电极活性位点密度高，活性面积大，稳定性高，有利于对VOC快速、准确的检测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	广州钰芯传感科技有限公司
发明人：	奚亚男;胡淑锦
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910161381.4
公开号：	CN109916977A
代理机构：	深圳智趣知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	崔艳峥
分类号：	G01N27/30(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	511400 广东省广州市南沙区丰泽东路106号(自编1号楼)X1301-B5841(集群注册)(JM)
主权项：	1.一种VOC检测用负载四氧化三钴的多孔金电极，其特征在于，所述多孔金电极上负载有Co3O4，并且金电极由泡沫金属作为骨架，泡沫金属骨架的平均孔径为100μm-300μm，泡沫金属骨架上由泡沫金属和金相互连接成韧带和孔隙组成的结构，韧带平均尺寸为50nm-100nm，孔隙平均尺寸为30nm-90nm。 2.根据权利要求1所述的多孔金电极，其特征在于，所述泡沫金属为泡沫镍。 3.根据权利要求1-2所述的多孔金电极，其特征在于，泡沫金属骨架上韧带和孔隙之间的孔隙率为40％-80％。 4.一种电化学VOC传感器，包含基底材料、导电层及反应层，且导电层的正极和负极表面均设置反应层，其中，反应层包含权利要求1-3所述的负载Co3O4的多孔金电极。 5.根据权利要求4所述的电化学VOC传感器，其特征在于，所述的基底材料为氧化铝、氮化铝、环氧树脂、PMMA、PET、PC、PS聚合物中的一种。 6.根据权利要求4-5所述的电化学VOC传感器，其特征在于，所述的导电层为Ag、Au、Cu、Pd、Pt中的一种形成的金属层或至少两种形成的合金层。 7.根据权利要求4-6所述的电化学VOC传感器在传感器检测模组中的应用。 8.根据权利要求7所述的应用，所述的电化学VOC传感器适配I2C或串口数字信号输出的通用电化学传感器检测模组。 9.一种制备权利要求1-3所述的负载Co3O4的多孔金电极的方法，其特征在于，包括以下步骤： 1)以泡沫金属为基材，电沉积金锡合金；其中泡沫金属优选泡沫镍。 2)去除金属锡，得到修饰多孔金的电极； 3)通过化学沉积或电化学沉积方法在步骤2)得到的电极上负载Co3O4。 10.根据权利要求9所述的负载Co3O4的多孔金电极的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，电沉积所用金锡合金溶液的组成为：亚硫酸金10g/L～50g/L、甲基磺酸锡10g/L～50g/L、柠檬酸40g/L～90g/L、焦磷酸钾50g/L～90g/L、硫酸钾10g/L～30g/L；所述的金锡合金溶液的组成优选为：亚硫酸金20g/L～40g/L、甲基磺酸锡20g/L～40g/L、柠檬酸50g/L～80g/L、焦磷酸钾60g/L～80g/L、硫酸钾15g/L～25g/L；所述步骤1)中，所述的电沉积温度为40℃～60℃，优选45℃～55℃，电流密度为0.2A/dm2～0.8A/dm2，优选0.3A/dm2～0.7A/dm2，时间为15min～40min，优选20min～30min；所述步骤2)中，去除金属锡是使用电化学腐蚀或者化学腐蚀的方法；优选地，所述化学腐蚀所用的腐蚀液为碱液，所述的碱液浓度为10M～20M，所述的碱为碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱金属醇盐中的至少一种；所述的化学腐蚀时间为20min～40min。所述步骤3)中采用水热法在步骤2)得到的电极上负载Co3O4，优选地，水热反应温度为160-200℃，反应时间为20-40min；更优选地，步骤3)中采用硝酸钴、氟化铵和脲为原料制备Co3O4；更优选地，所述硝酸钴的浓度为0.10～150mM，氟化铵的浓度为0.20～180mM，脲的浓度为0.50～210mM。
所属类别：	发明专利