[發明專利]一種氣體傳感材料及其制備方法以及采用該材料制作的氣體傳感器

有效

• 申請號: 201611186784.7
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106940336B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 劉詠;和祥;譚彥妮
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 楊斌

1.一種氣體傳感材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：（1）在攪拌條件下，將0.0125 mol/L ~0.25 mol/L銣鹽溶液均勻分散于濃度為0.3mol/L~1.0 mol/L的鈣離子溶液中，得到鈣銣源混合液，將Rb/（Rb+Ca）的摩爾百分比為5%～10%的鈣銣源混合液注入電解槽的陽極室，按（Rb+Ca）/P的摩爾比為5/3，將磷源溶液注入電解槽的陰極室，陽極室與陰極室之間用陽離子交換膜隔開，在電壓為3V～9V、溫度為40℃～60℃條件下，電解沉積1h～3h；所述鈣離子溶液選自硝酸鈣溶液、乙酸鈣溶液或氯化鈣溶液中的一種或多種；所述銣鹽溶液選自硝酸銣溶液、氯化銣溶液或碳酸銣溶液中的一種或多種；所述磷源溶液是通過如下方法制備得到的：向濃度為0.255 mol/L ~0.75 mol/L的磷酸鹽溶液中加入pH調節劑，調節溶液的pH值為10~12，得到所述磷源溶液；

（2）移除電極，將電解槽在25℃~50℃的恒溫條件下靜置7~14天，靜置過程中補充鈣銣源混合液與磷源溶液，靜置后，用水和/或乙醇洗滌陽離子交換膜，經真空干燥后，收集陽離子交換膜上陰極室一側的電解沉積產物，得到所述氣體傳感材料；

所述氣體傳感材料中包括微觀形貌呈直徑為20μm ~30μm，長度為80μm ~100μm的管狀的羥基磷灰石；所述氣體傳感材料由Rb、Ca、P、H、O五種元素組成，其中O、P、Ca、Rb四種元素的摩爾分數分別為75 %~76%、10%~12%、10%~12%、0.9%~1.5%。

2.根據權利要求1所述的氣體傳感材料的制備方法，其特征在于，所述陽離子交換膜為Nafion陽離子交換膜。

3.一種氣體傳感材料，其特征在于，由權利要求1或2所述的氣體傳感材料的制備方法制備得到。

4.一種氣體傳感器，包括帶有電極的基體，其特征在于，所述帶有電極的基體表面涂覆有權利要求3所述的氣體傳感材料。

5.根據權利要求4所述的氣體傳感器，其特征在于，將所述氣體傳感材料置于瑪瑙研缽中，加入粘結劑充分研磨成漿料，將得到的漿料均勻涂覆于所述帶有電極的基體的表面。