[發明專利]可燃氣體傳感器用氣敏材料的制備方法及產品

在審

• 申請號: 202110674376.0
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113376310A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 靳亞龍;穆慶輝;吳勐
• 申請（專利權）人: 上海松柏傳感技術有限公司
• 主分類號: G01N31/10
• 分類號: G01N31/10;G01N31/12
• 代理公司: 鄭州晟佳專利代理事務所(普通合伙) 41205
• 代理人: 張心龍

本發明涉及可燃氣體傳感器用氣敏材料的制備方法及產品。制備方法包括以下步驟：1)將ⅢB族元素和ⅣB族元素中以及ⅧB族元素中的至少一種元素摻雜在載體氧化鋁上，得到上述B族元素的氧化物摻雜的氧化鋁材料，添加的上述B族元素的合計質量占氧化鋁總質量的5?15％；2)將步驟1)中得到的含B族元素的氧化物摻雜的氧化鋁材料再負載貴金屬，得到氣敏材料。將ⅢB族元素和ⅣB族元素中以及ⅧB族元素三種B族元素中的一種或兩種及以上的元素摻雜在載體氧化鋁上，摻雜進去的元素均以氧化物的形式存在，得到B族元素的氧化物摻雜的氧化鋁，再進行貴金屬的摻雜負載，得到氣敏材料。該氣敏材料得到的傳感器穩定性明顯得到提高。

技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，具體涉及可燃氣體傳感器用氣敏材料的制備方法及產品。

背景技術

催化燃燒式氣體傳感器是一種用來探測可燃氣體的傳感器。其主要結構包括鉑絲電極，鉑絲電極之間設置有由氣敏材料包裹的鉑絲線圈組成的球體。正常工作時，鉑絲電極通電將球體加熱到一定的工作溫度，當可燃氣體存在時，可然氣體會在器皿材料上發生氧化反應，氧化反應產生的熱量會將球體的鉑絲加熱，從而改變鉑絲的電阻值，進而實現探測可燃氣體的功能。

但是現有的可燃氣體傳感器存在一個較為明顯的，且不易解決的問題。就是傳感器的穩定性，在正常工作狀態下，傳感器的靈敏度會隨著其工作時間的延長而逐漸降低，其本質上來說是氣敏材料的活性在持續工作的狀態下逐漸降低，這個現象伴隨著催化燃燒式可燃氣體傳感器的發展一直存在。

發明內容

本發明的目的是提供一種可燃氣體傳感器用氣敏材料的制備方法和產品，以解決現有技術中存在的氣敏材料的活性在持續工作時穩定性差，導致可燃氣體傳感器隨著工作時間延長其靈敏度逐漸降低的問題。

為實現上述目的，本發明的第一方面，提供了一種可燃氣體傳感器用氣敏材料的制備方法，該方法采用如下技術方案：可燃氣體傳感器用氣敏材料的制備方法，包括以下步驟：

1)將ⅢB族元素和ⅣB族元素中以及ⅧB族元素中的至少一種元素摻雜在載體氧化鋁上，得到上述B族元素的氧化物摻雜的氧化鋁材料，添加的上述B族元素的合計質量占氧化鋁總質量的5-15％；

2)將步驟1)中得到的含B族元素的氧化物摻雜的氧化鋁材料再負載貴金屬，

得到氣敏材料。

步驟1)中摻雜的B元素的合計質量是氧化鋁質量的10％，貴金屬元素的合計質量是含B族元素的氧化物摻雜后的氧化鋁材料質量的10％。

所述ⅢB族元素采用釔和鑭系稀土元素，ⅣB族元素采用鈦、鋯和鉿，ⅧB族元素采用鎳和鈷。

所述貴金屬采用鈀和釕，且二者的原子比為1:1。

在步驟1)中制備上述B族元素摻雜的氧化鋁材料包括以下步驟，a)：稱取相應元素的硝酸鹽溶液，以及氧化鋁進行混合；

b)：將步驟a)中的混合物室溫靜置24h，再放入100℃烘箱紅烘干24h；

c)：將步驟b)得到的粉末進行焙燒，焙燒溫度為600℃焙燒6h，得到B族元素的氧化物摻雜的氧化鋁材料。

在步驟2)中氣敏材料的制備包括以下步驟：

d)：稱取相應貴金屬的氯化鹽溶液與稱取的步驟c)中的B族元素的氧化物摻雜的氧化鋁材料粉末混合；

e)：將步驟d)中的混合物室溫靜置24h，再放入100℃烘箱紅烘干24h；

f)：將步驟e)中得到的粉末進行焙燒，焙燒溫度為500℃焙燒2h，得到氣敏材料。

本發明的第二方面，提供了一種由上述制備方法獲得的氣敏材料采用如下技術方案：一種采用上述制備方法制備獲得的氣敏材料。