[發明專利]以Sm2-xSrxNi2O4為敏感電極材料的丙酮傳感器、制備方法及其應用

在審

• 申請號: 201711362272.6
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN108107100A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 盧革宇;郝熙冬;梁喜雙;劉方猛;劉鳳敏;孫彥峰;高原;孫鵬
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠

1.一種以Sm2-xSrxNi2O4為敏感電極材料的YSZ基混成電位型丙酮傳感器，依次由帶有Pt加熱電極的Al2O3陶瓷板、YSZ基板、Pt參考電極和敏感電極組成；參考電極和敏感電極彼此分立且對稱地制備在YSZ基板上表面的兩端，YSZ基板下表面與帶有Pt加熱電極的Al2O3陶瓷板粘結在一起；其特征在于：敏感電極材料為Sm2-xSrxNiO4，x＝0.4～0.8，且其是由如下方法制備得到：

按元素釤、鍶和鎳的比例分別稱取適量的硝酸釤、硝酸鍶和硝酸鎳，其摩爾比為2-x：x：2，加入到適量去離子中，分別攪拌0.5～1個小時使溶解完全；將硝酸鍶水溶液和硝酸鎳水溶液滴入硝酸釤水溶液中，50℃～60℃下水浴攪拌20～40分鐘，使之充分混合均勻，得到混合溶液；提高水浴溫度至80℃～90℃，再稱取一定量的檸檬酸加入到該混合溶液中，其中檸檬酸與金屬離子和的摩爾比為0.5～2：1，然后在80℃～90℃下攪拌至凝膠；將得到的凝膠在85～95℃真空條件下烘干24～48小時得到干凝膠；將得到的干凝膠在800℃～1200℃下燒結3～5小時得到電極材料Sm2-xSrxNiO4。

2.權利要求1所述的一種以Sm2-xSrxNi2O4為敏感電極材料的YSZ基混成電位型丙酮傳感器的制備方法，其步驟如下：

(1)制作參考電極：在超聲清洗后的YSZ基板上表面的一端制作15～30μm厚的pt參考電極，然后選取一根1～3cm長的Pt絲對折后粘在參考電極的中間為電極引線，再將該YSZ基板在110～130℃條件下烘烤1～3小時，在900～1000℃下燒結20～40分鐘，最后降至室溫；

(2)制作Sm2-xSrxNiO4敏感電極：將Sm2-xSrxNiO4敏感電極材料用去離子水調成漿料，質量濃度在1％～20％之間；用制得的漿料在YSZ基板上表面與參考電極對稱的位置制備20～30μm厚的敏感電極，同樣將一根1～3cm長的鉑絲對折后粘在敏感電極上作為電極引線；

(3)將步驟(2)得到的YSZ基板在700～900℃下燒結1～3個小時，升溫速率為1-3℃/min，使敏感電極牢牢固定在YSZ基板上，然后降低至室溫；

(4)使用無機粘合劑將YSZ基板下表面與帶有Pt加熱電極的Al2O3陶瓷板粘結在一起；

(5)將步驟(4)得到的器件在100℃～120℃條件下烘烤30～60分鐘，然后進行焊接、封裝，從而制作得到本發明所述的以Sm2-xSrxNiO4為敏感電極的YSZ基混成電位型傳感器。

3.如權利要求2所述的一種以Sm2-xSrxNi2O4為敏感電極材料的YSZ基混成電位型丙酮傳感器的制備方法，其特征在于：步驟(3)中高溫燒結時的升溫速率為1～3℃/min。