[發(fā)明專利]甲醛氣體傳感器、制作方法及由此制成的甲醛監(jiān)處裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110349595.8
• 申請日: 2011-11-08
• 公開（公告）號: CN102384932A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 苗鳳娟;陶佰睿;宋志章;張琦;戴問樵;彭立志;叢秀亮;陳清清;劉曉佳
• 申請（專利權(quán)）人: 齊齊哈爾大學(xué)
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N27/30
• 代理公司: 齊齊哈爾鶴城專利事務(wù)所 23207
• 代理人: 葉仲剛

1.一種甲醛氣體傳感器，其特征在于：該甲醛氣體傳感器為電化學(xué)型兩電極體系，其工作電極（2）為Pd-Ni/SiNWs甲醛催化電極，對電極（3）為Ni/SiNWs電極，由電解液（6）封裝制成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述甲醛氣體傳感器，其特征在于：所述的電解液（6）為濃度是2?M?L^-1的KOH溶液。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述甲醛氣體傳感器的制作方法，其特征在于：兩個電極的SiNWs骨架是N-型硅襯底通過常溫化學(xué)濕法刻蝕獲得；Ni/SiNWs對電極是采用無電鍍技術(shù)在SiNWs表面沉積一薄層金屬Ni之后在氬氣環(huán)境保護(hù)下于300?℃快速熱退火10?min獲得；Pd-Ni/SiNWs工作電極是SiNWs骨架表面無電鍍共沉積金屬鎳和微量鈀后在氬氣環(huán)境保護(hù)下于300?℃快速熱退火10?min獲得。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述甲醛氣體傳感器的制作方法，其特征在于：該方法的具體制作步驟如下：?

1)?Ni/SiNWs甲醛氣體傳感器對電極的制備方法是取表面積約1.0×0.5cm²的SINWs薄片為預(yù)制電極襯底，用去離子水清洗，在1～5%的TritonX-100潤濕劑中浸泡30～60s進(jìn)行表面活化，使SiNWs表面生成H鍵終止表面；

按以下原料及摩爾配比制備化電極陣列無電鍍鍍液：鎳源1mol?L^-1，緩沖劑0.5?mol?L^-1，鈀源0.005~0.010mol?L^-1，穩(wěn)定劑2.5mol?L^-1，表面活性劑0.001mol?L^-1，促進(jìn)劑0.2mol?L^-1琥珀酸鈉，螯合劑0.2mol?L^-1；將上述鍍液混合后放入100?mL去離子水中超聲溶解20?min，再放入控溫精度為0.1℃的恒溫水浴槽中升溫至80～90℃，通過滴加氨水調(diào)整鍍液pH值至8.0-9.0，放入SiNWs陣列襯底進(jìn)行無電鍍共沉積，施鍍時間為10～20?min；

2)Pd-Ni/SiNWs甲醛氣體傳感器工作電極的制作工藝同上，只是在鍍液超聲溶解前中加入1~5?mmol的PdCl₂試劑；

3)在RTA快速熱退火系統(tǒng)中，氫氣保護(hù)氛圍下，400℃快速熱退火300?s，以進(jìn)一步增電極的物理穩(wěn)定性，促進(jìn)薄層內(nèi)的Ni或Pd粒子分布更加均勻；同時，部分Ni粒子向Si體相擴散過程中會形成低電阻率的NiSi層。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述甲醛氣體傳感器的制作方法，其特征在于：所述的鎳源采用六水硫酸鎳、氯化鎳，緩沖劑采用硫酸氨，鈀源采用氯化鈀、硫酸鈀，穩(wěn)定劑采用氟化氨，表面活性劑采用十二烷基硫酸鈉，促進(jìn)劑采用琥珀酸鈉，螯合劑采用檸檬酸鈉，pH調(diào)節(jié)劑采用氨水。

6.一種由甲醛氣體傳感器制成的甲醛監(jiān)處裝置，其特征在于：該裝置由順次電連接的甲醛傳感器（1）、型號為STC12C5410AD的單片機（10）、型號為PKD01的峰電流保持器（11）和型號為LCD1602的顯示輸出器（12）組成。