La<sub>0.8</sub>Sr<sub>0.2</sub>CoO<sub>3</sub>為敏感電極的CeO<sub>2</sub>基混成電位型丙酮傳感器、制備方法及其應用
【專利摘要】一種以La0.8Sr0.2CoO3為敏感電極的CeO2基混成電位型丙酮(acetone)傳感器及制備方法,其主要用于大氣環境和糖尿病的檢測。傳感器依次由帶有Pt加熱電極的Al2O3陶瓷板、CeO2基板、Pt參考電極和La0.8Sr0.2CoO3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CeO2基板上表面的兩端,CeO2基板下表面與帶有Pt加熱電極的Al2O3陶瓷板粘結在一起。本發明以新型高電導率固體電解質材料CeO2作為離子導電層,利用具有高電化學催化活性的La0.8Sr0.2CoO3為敏感電極,通過不同煅燒溫度(800℃~1200℃)來改變敏感電極層的微觀形貌,達到提高敏感特性的目的。
【專利說明】
La〇.8SrG.2C〇0 3為敏感電極的Ce02基混成電位型丙酮傳感器、制 備方法及其應用
技術領域
[0001 ]本發明屬于氣體傳感器技術領域,具體涉及一種以Lao. 8Sr〇.2Co〇3為敏感電極的新 型Ce02基混成電位型丙酮(acetone)傳感器及其制備方法,其主要用于大氣環境和糖尿病 的檢測。
【背景技術】
[0002] 丙酮,作為一種常見的化學物質,是重要的有機合成原料,已經廣泛地被應用在某 些消費產品的生產和制造當中。然而吸入丙酮對人體是有危害的:丙酮濃度在500ppm以下 對人體并無影響;500~lOOOppm之間會刺激鼻、喉,lOOOppm時可能會導致頭痛并伴有頭暈; 2000~lOOOOppm時可產生頭暈、醉感、倦睡、惡心和嘔吐等中毒現象;過高濃度則會導致失 去知覺,昏迷甚至死亡。丙酮對人體中樞神經系統也會有抑制和麻醉的作用,高濃度接觸對 個別人可能出現肝、腎和胰腺的損害。由于其毒性低,代謝解毒快,生產條件下急性中毒較 為少見。此外,在人體中,被稱作酮類體的丙酮與人體的健康與否也有著極大的關系。醫學 研究表明,酮體是脂肪中間代謝產物,糖尿病患者因糖代謝、脂代謝紊亂導致酮體水平升 高,而呼吸酮體與血漿酮體水平密切相關。健康人群的呼氣中丙酮濃度大概在0.3~ 0.9ppm,糖尿病患者由于并發癥糖尿病酮癥酸中毒,呼出的丙酮濃度會高達1.8ppm,高出正 常水平的2~6倍。由此可見,如果可以檢測到人體呼氣中丙酮濃度的異常變化,便可以在早 期發現糖尿病進行積極治療或者在病程中對患者血糖水平進行無創的監測。同時如果能實 現檢測儀器的小型化和低價格,這樣就更加方便糖尿病患者的在宅診斷和病情監控。
[0003] 迄今為止,低濃度丙酮的選擇性測量還沒有實現檢測儀器小型化,仍然需要大型 分析儀器如氣質聯譜和光譜等方法,這些儀器體積大、價格高、操作復雜并且耗時長,是不 能滿足患者實時自我診斷和監控要求的。相對于這些大型儀器,氣體傳感器體積小、價格 低、靈敏度高并且響應快速,是構建便攜式丙酮檢測儀的理想工具,因此檢測低濃度丙酮的 氣體傳感器成為現階段氣體傳感器領域的研究熱點。
[0004] 在現有成果中可知,基于固體電解質YSZ (釔穩定氧化鋯)和氧化物敏感電極的混 成電位型傳感器應用廣泛,穩定氧化鋯是高溫固體電解質,工作溫度超過800°C,在這樣的 高溫下很難獲得高靈敏度,難于實現對低濃度丙酮的檢測。在中溫區工作的固體電解質之 中,Ce0 2基固態離子導電體受到廣泛關注,純Ce02具有典型的立方螢石結構,在室溫到熔點 的溫度范圍內不發生相變,通過摻雜Sm 203和Gd203等稀土氧化物使其在中溫區(約600~800 °C)具有較高的離子電導率和離子迀移數,比穩定氧化鋯高1個數量級。因此,Ce0 2作為固體 電解質材料的混成電位型氣體傳感器材料新穎,有很大的潛在應用價值。
[0005] Ce02基混成電位型丙酮傳感器的敏感機理是:氣氛中丙酮通過敏感電極層向三相 反應界面(TPB,氣體、敏感電極材料和Ce0 2板的交界面)擴散,在擴散過程中由于發生反應 (1),丙酮的濃度會逐漸降低,氧化物敏感電極的多孔性決定丙酮濃度的降低程度。在三相 反應界面處,同時發生氧的電化學還原反應(2)和丙酮的電化學氧化反應(3),兩個反應構 成一個局部電池,當兩者反應速率相等時,反應達到平衡,在敏感電極上形成混成電位,它 與參考電極的電位差作為傳感器的檢測信號。檢測信號大小由電化學反應(2)和(3)的速率 來決定,而反應速率取決于敏感電極材料的電化學和化學催化活性、電極材料微觀結構(比 如材料的多孔性、粒度、形貌等)。
[0006] 反應式如下:
[0007] C3H6〇+4〇2^3C〇2+3H20 (1)
[0008] 〇2+4e--202- (2)
[0009] l/4C3H60+202--3/4C〇2+3/4H2〇+4e- (3)
[0010] 目前,為了實現混成電位型固體電解質氣體傳感器對于丙酮即VOC類氣體的測試, 國內外對傳感器固體電解質種類的選擇以及適合的敏感電極材料做了很多的研究。例如, 本課題組制作的以NiNb 2〇6為敏感電極材料的YSZ基混成電位型丙酮傳感器對5ppm丙酮的混 成電位值為_14· 5mV(Fangmeng Liu ,Xue Yang,Bin ffang,Yehui Guan ,Xishuang Liang, Peng Sun,and Geyu Lu,High performance mixed potential type acetone sensor based on stabilized zirconia and NiNb2〇6 sensing electrode,Sensors and Actuators B: Chemical 229(2016)200-208)。此丙酮傳感器雖然具有不錯的敏感性能,但 是開發新型高電化學催化活性的敏感電極材料和新型固體電解質構筑更高性能的丙酮傳 感器也是非常必要的。
【發明內容】
[0011]本發明的目的是提供一種以LaQ.8Sr〇.2Co〇3為敏感電極的Ce〇2基混成電位型丙酮傳 感器及其制備方法,以提高傳感器靈敏度、最低檢測下限等性能,促進這種傳感器在大氣環 境及糖尿病檢測領域的實用化。本發明所得到的傳感器除了具有高靈敏度外,還具有較低 的檢測下限、很好的選擇性、重復性和穩定性。
[0012] 本發明所涉及的丙酮傳感器是基于固體電解質Ce02和高電化學催化性能 La0. 8SrQ.2Co03復合氧化物材料為敏感電極所構筑的新型丙酮傳感器,Ce0 2作為離子導電層。
[0013] 本發明所述的Ce02基混成電位型丙酮傳感器,如圖1所示,組成部分包括帶有Pt加 熱電極的Al2〇3陶瓷板、Ce〇2基板、Pt參考電極和敏感電極;參考電極和敏感電極彼此分立且 對稱地制備在Ce0 2基板上表面的兩端,Ce02基板下表面與帶有Pt加熱電極的Al2〇3陶瓷板粘 結在一起;其特征在于:每感電極材料為Lao. sSro. 2C0O3,且由如下方法制備得到,
[0014] 稱取La(N〇3)3 · 6H2〇、Sr(N〇3)2 · 4H20和Co(N〇3)2 · 6H20,分別溶解于去離子水中, 均勻混合在一起形成硝酸鹽混合溶液;然后向該硝酸鹽混合溶液中加入檸檬酸并攪拌均 勻,再在 60~9(TC下攪拌2~4小時得到濕凝膠;將所得濕凝膠在80~90°C空氣中烘干得到 易碎的干凝膠;最后把干凝膠破碎研磨,并在8 0 0~12 0 0 °C條件下燒結2~4小時,得到 La0.8Sr〇.2Co0 3敏感電極材料粉末;其中,La(N03)3 · 6H20、Sr(N03)2 · 4H20、Co(N03)2 · 6H20的 用量摩爾比為0.8:0.2:1,檸檬酸和總金屬離子的摩爾比為1:0.5~1.5。
[0015] 本發明所述的丙酮傳感器的制備步驟如下:
[0016] (1)制作Pt參考電極:在Ce02基板上表面的一端靠近邊緣處制成15~20μπι厚的條 狀Pt作為參考電極,將對折的Pt絲用Pt漿粘在參考電極的中間位置作為電極引線;在Ce〇2 基板上表面的另一端靠近邊緣處為制備敏感電極的區域,同樣將對折的Pt絲用Pt漿粘在該 區域Ce02基板的中間位置作為電極引線,然后將Ce02基板在紅外燈下烘烤1~2小時,再將 Ce02基板在1000~1200°C下燒結1~2小時,使電極引線牢固地粘在參考電極和基板上,最 后降至室溫;
[0017] (2)制作Lao. 8Sr〇. 2C〇03敏感電極:將Lao. 8Sr〇. 2C〇03敏感電極材料和去離子水混合成 漿料,其質量濃度為2~20 % ;用Lao. 8Sr〇.2C〇03漿料在Ce02基板上表面與參考電極相對的另 一側制成20~30μπι厚的條狀敏感電極;
[0018] (3)將上述制備有參考電極和敏感電極的Ce〇2基板在800~1200°C下燒結1~3小 時;高溫燒結時的升溫速率選擇為1~2 °C /min;
[0019] (4)制備無機粘合劑:量取水玻璃(Na2Si03 · 9H20)2~4mL,并稱取Al2〇3粉體0.7~ 1. 〇g,將水玻璃與Al2〇3粉體混合并攪拌均勻,制得所需無機粘合劑;
[0020] (5)使用無機粘合劑將Ce02基板的下面表和帶有Pt加熱電極的Al2〇3陶瓷板粘結在 一起;
[0021] 其中,帶有Pt加熱電極的Al2〇3陶瓷板是在Al2〇3陶瓷板上通過絲網印刷Pt得到的, 作為器件的加熱板使用;
[0022] (6)將粘合好的器件進行焊接、封裝,從而制作得到本發明所述的以Lao. 8Sr〇.2Co〇3 為敏感電極的Ce〇2基混成電位型傳感器。
[0023] 本發明中采用新型的Ce02材料作為傳感器的離子導電層,并使用高電化學催化活 性的Lao. 8SrQ.2C〇03鈣鈦礦型氧化物材料作為敏感電極,通過改變基板種類來增大基底材料 的離子電導率,以及通過不同煅燒溫度改變敏感電極材料的微觀結構,達到提高傳感器敏 感特性的目的。
[0024]本發明的優點:
[0025] (1)傳感器利用新型的固體電解質一一二氧化鈰(Ce02),具有更優良的離子導電 性能和化學穩定性,可在中溫區域檢測低濃度丙酮;
[0026] (2)采用檸檬酸絡合法制備高性能鈣鈦礦型氧化物LaQ.8Sr Q.2C〇03作為傳感器敏感 電極材料,制備方法簡單,條件易控制,適合批量化的工業化生產。
[0027] (3)通過改變不同的材料煅燒溫度(800 °C~1200 °C ),獲得具有不同顆粒大小的敏 感電極材料,從而優選最合適的溫度,利于待測氣體快速到達三相界面,提高了傳感器的靈 敏度。
【附圖說明】
[0028]圖1:本發明所述的Ce02基混成電位型丙酮傳感器的結構示意圖。
[0029]各部分名稱:Al2〇3陶瓷板l、Pt加熱電極2、無機粘合劑3、Ce02基板4、Pt絲5、Pt參考 電極6、Lao.8Sr〇.2Co〇3敏感電極7。
[0030] 圖2:本發明所制得的不同煅燒溫度下Lao.8SrQ.2Co〇3敏感電極材料的XRD圖。(其 中,橫坐標為角度,縱坐標為強度)
[0031] 如圖2所示,為不同煅燒溫度下LaQ.8Sr〇.2Co〇3敏感電極材料的XRD圖,通過與標準 譜圖對比,這三個溫度下燒結的材料都與標準卡片JCPDS(File No.87-1079)-致,為單相 菱方晶系鈣鈦礦結構Lao. 8Sr〇. 2C〇03。表明我們發明制備的鈣鈦礦敏感電極材料為 Lao. 8Sr〇. 2C0O3 材料。
[0032] 圖3:本發明所制備的不同煅燒溫度下的敏感電極材料的SEM圖。
[0033] 如圖3所示,a: 800°C,b: 1000°C,c: 1200°C燒結的Lao.8Sr〇. 2C〇03敏感電極材料的 SEM圖,從圖中可以看出,隨著煅燒溫度的升高,材料的顆粒大小逐漸增大,孔道逐漸增多, 由此可見,敏感材料的煅燒溫度的改變能夠影響呈現在傳感器一端上敏感電極的微觀形 貌,電極的多孔性利于氣體的擴散和吸脫附過程。
[0034] 圖4:利用分別在800°C、1000°C和1200°C下燒結的LaQ.8SrQ. 2Co03作為敏感電極材 料的傳感器對于50ppm丙酮氣體的響應曲線。(其中,橫坐標為時間,縱坐標為電勢差值) [0035]如圖4所示,為實施例1、2、3所制作的器件對50ppm濃度丙酮氣體的電動勢差AV 值,三種器件的AV值有明顯差異,實施例1、2、3的響應值分別為-27、-77和-17mV,由此可 見,1000°C下燒結的LaQ.8Sr〇.2Co〇3作為敏感電極材料的Ce0 2基混成電位型丙酮傳感器具有 最大的響應值,表現出了良好的氣敏特性。
[0036]圖5:利用1000°C下燒結的LaQ.8SrQ. 2Co03作為敏感電極材料的傳感器連續響應曲 線。(其中,橫坐標為時間,縱坐標為電勢差值,工作溫度為600°C)
[0037] 如圖5所示,為1^〇.85^).2(:〇03(1_。〇器件的連續響應,從圖可見,器件對5(^111丙酮 的響應值較高可達-77mV,最低可檢測lppm的丙酮,響應值可達到-8.7mV,傳感器表現出了 很可觀的響應和很低的檢測下限。
[0038]圖6:利用分別在1000°C下燒結的LaQ.8SrQ. 2Co03作為敏感電極材料的傳感器響應 濃度對數曲線。(其中,橫坐標為丙酮的濃度,縱坐標為電勢差值)
[0039] 如圖6所示,為實施例2所制作的器件的電動勢差AV隨丙酮濃度的變化,從圖中可 以看出,此器件的A V和丙酮濃度的對數成很好的線性關系,將其斜率定義為傳感器的靈敏 度,實施例2的靈敏度為-39mV/decade。由此可見,1000°C下燒結的La Q.8SrQ.2Co03作為敏感 電極材料的Ce0 2基混成電位型丙酮傳感器在低濃度丙酮氣氛中有很高的靈敏度。
[0040] 圖7:利用1000°C下燒結的LaQ.8SrQ.2C 〇03作為敏感電極材料的傳感器的選擇性。 (其中,橫坐標為電勢差值,縱坐標為測試氣體:從上到下分別為乙醇,丙酮,甲苯,甲醛,甲 醇,一氧化氮,一氧化碳)
[0041 ] 如圖7所示,為LaQ.8SrQ. 2Co03_(rc)器件的選擇性,從圖中可以看出,無論在氣體濃 度為lOppm或者是50ppm的時候,器件都對丙酮擁有最高的響應值,特別在lOppm的低濃度范 疇時,器件的選擇性更為明顯,由此可見,器件具有很好的選擇性,對低濃度氣體選擇性更 好。
[0042]圖8:利用1000°C下燒結的LaQ.8SrQ. 2C〇03作為敏感電極材料的傳感器的穩定性。 (其中,橫坐標為時間,縱坐標分別為電勢差值)
[0043] 如圖8所不,為La〇.8Sr〇.2Co〇3(i()()(rc)器件在30天內的穩定性測試,從圖中可以看出, 器件在30天內,響應值的波動范圍較小,可見器件有良好的穩定性。
【具體實施方式】
[0044] 實施例1:
[0045] 用朽1檬酸絡合法制備La〇.8Sr〇.2Co〇3材料,將800°C燒結的La〇.8Sr〇.2Co〇3(8()(rc)作為 敏感電極材料制作Ce〇2基混成電位型丙酮傳感器,并測試傳感器氣敏性能,具體過程如下: [0046] 1.制作Pt參考電極:在長寬2 X2mm、厚度0.2mm的Ce02基板上表面的一側使用Pt漿 制作一層0.5mmX 2mm大小、15μηι厚的Pt參考電極,同時用一根長度為lcm的Pt絲對折后,把 彎折處用Pt漿粘在參考電極中間位置上引出電極引線;在參考電極相對的一側,也對折lcm 的Pt絲,用Pt漿粘在Ce02基板表面上,引出電極引線;然后將Ce0 2基板在紅外燈下烘烤1小 時,再將Ce〇2基板在950°C下燒結0.5小時,從而排除Pt漿中的松油醇,并固定住Pt絲,最后 降至室溫。
[0047] 2.制作LaQ.8SrQ. 2Co03敏感電極:首先用檸檬酸絡合法制備LaQ.8Sr Q.2Co03材料。
[0048] 分別稱取 1 · 6mmol的La(N〇3)3 · 6H2O,0 · 4mmol的Sr (N〇3)2和2mmol 的Co (N〇3)2 · 6H20,將它們溶解于50mL的去離子水中,攪拌均勻,作為硝酸鹽混合溶液待用;按n (檸檬 酸):η(總金屬離子)= 1:1,稱取0.841g檸檬酸,并加入到上述硝酸鹽溶液中,混合均勻;將 混合溶液置于80°C下攪拌3h得到濕凝膠;將以上濕凝膠置于80°C恒溫干燥箱中烘干24h得 到易碎的干凝膠,取干凝膠破碎并充分研磨;最后將研磨好的干凝膠放于馬弗爐中800°C條 件下燒結2h,得到La Q.8SrQ.2Co03敏感電極材料粉末0.422g。
[0049] 取5mg La〇.8Sr〇.2Co〇3粉末于瑪瑙研缽中,加入100mg去離子水充分研磨0.5h,從而 調成漿料,將LaQ. 8Sr〇.2C〇03衆料在與參考電極對稱的Ce0 2基板上表面的另一側涂覆一層 0 · 5mm X 2mm大小、20μηι厚的敏感電極。
[0050] 將制作好的帶有參考電極和敏感電極的Ce02基板以2°C/min的升溫速率升溫至 800 °C并保持2h,最后降至室溫。
[0051 ] 3.粘結具有加熱電極的Al2〇3陶瓷板。將Al2〇3粉末0.8g和水玻璃(Na 2Si03 · 9H20) 3mL配制成無機粘合劑,使用上述粘合劑將Ce02基板的下表面(未進行任何操作的一面)與 同樣尺寸的帶有Pt加熱電極的Al2〇3陶瓷板(長寬2 X 2mm、厚度0 · 2mm)進行粘結;
[0052] 4.器件焊接、封裝。將器件焊接在六角管座上,套上防護罩,壓合固定,制作完成 Ce02基混成電位型丙酮傳感器。
[0053] 實施例2:
[0054]以1000°C燒結的LaQ.8SrQ.2C 〇03材料作為敏感電極材料,制作丙酮傳感器,其制作 過程為:
[0055]將前述方法所制備的LaQ.8SrQ.2C 〇03在馬弗爐里以1000°C燒結2h得到敏感電極材 料1^0.831'0.2(>)〇3(1()()()。〇,器件制作過程與實施例1相同。
[0056] 實施例3:
[0057]以1200 °C燒結的Lao. 8Sr〇. 2C〇03材料作為敏感電極材料,制作丙酮傳感器,其制作 過程為:
[0058]將前述方法所制備的LaQ.8SrQ.2C 〇03在馬弗爐里以1200°C燒結2h得到敏感電極材 料1^0.831'0.2(>)〇3(12()()。〇,器件制作過程與實施例1相同。
[0059] 將傳感器連接在Rigol信號測試儀上,分別將上述三種傳感器置于空氣、50ppm丙 酮的氣氛中進行電壓信號測試;將以La〇.8Sr〇.2Co〇3(i()()(rc)做敏感電極材料的傳感器置于空 氣、1 ppm、2ppm、5ppm、1 Oppm、20ppm和50ppm丙酮的氣氛中進行電壓信號測試。
[0060]表1 中列出了 分別以Lao. 8Sr〇. 2Co〇3(8Qtrc)、La〇. 8Sr〇. 2Co〇3(i〇(xrc)和 Lao. 8Sr〇. 2Co〇3(i2〇o"c) 為敏感電極材料制作的Ce〇2基混成電位型傳感器在50ppm丙酮氣氛中的電動勢和在空氣中 的電動勢的差值。從表中可以看到,三種器件對丙酮的響應特性并不相同,其中使用 La 0.8SrQ.2Co03_(r C)為敏感電極材料的器件的電動勢變化值最大,在待測氣體中的響應值 為-77mV,相對大于 1^〇.831'〇.2〇〇〇3(8()()。〇器件的-27111¥和1^().831'().2〇〇〇3(12()()。〇器件的-17111¥。可 見使用La〇.8Sr〇.2Co〇3(i(X)(rc)為敏感電極材料的器件表現出了最好的氣敏特性。
[0061 ] 與此同時,表2列出了以LaQ.8SrQ. 2Co03(1(x)(rc)為敏感電極材料制作的Ce〇2基混成電 位型傳感器在不同濃度丙酮的氣氛中的電動勢和在空氣中的電動勢的差值隨丙酮濃度遞 增的變化值。可以看到LaQ.8SrQ.2C 〇03_(rC)器件表現出了很高的靈敏度,而且對于低濃度丙 酮也有很大的響應值。由此兩個結果可見,改變敏感電極材料的燒結溫度會改善敏感材料 的電化學催化活性和多孔性,找到最適合應用在Ce0 2基板上的材料,從而提高發生在傳感 器電極上的反應效率構筑了高靈敏度的Ce02基混成電位型丙酮傳感器。
[0062]表1:以1^0.851'().2〇0〇3(8()()。〇、1^().831'().2〇0〇3(1_。〇和1^().831'().2〇0〇3(12()()。〇為敏感電極 材料的傳感器對50ppm丙酮氣體的Δ V值
[0064] 表2:以LaQ.8SrQ. 2Co03(1(xxrC)為敏感電極材料的傳感器的Δ V隨丙酮濃度的變化
【主權項】
1. 一種以Lao.8Srt).2Co〇3為敏感電極的Ce〇2基混成電位型丙酮傳感器,依次由帶有Pt加 熱電極的Ah〇3陶瓷板、Ce0 2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Ce02基板上表面的兩端,Ce0 2基板下表面與帶有Pt加熱電極的Al2〇3陶瓷 板粘結在一起;其特征在于:敏感電極材料為Lao. sSro. 2C0O3,且由如下方法制備得到, 稱取La(N03)3 · 6H20、Sr(N03)2 · 4H20和Co(N03)2 · 6H20,分別溶解于去離子水中,均勻 混合在一起形成硝酸鹽混合溶液;然后向該硝酸鹽混合溶液中加入檸檬酸并攪拌均勻,再 在60~90°C下攪拌2~4小時得到濕凝膠;將所得濕凝膠在80~90°C空氣中烘干得到易碎的 干凝膠;最后把干凝膠破碎研磨,并在8 0 0~1 2 0 0°C條件下燒結2~4小時,得到 La0.8Sr〇.2Co03敏感電極材料粉末;其中,La(N0 3)3 · 6H20、Sr(N03)2 · 4H20、Co(N03)2 · 6H20的 用量摩爾比為0.8:0.2:1,檸檬酸和總金屬離子的摩爾比為1:0.5~1.5。2. 權利要求1所述的一種以LaQ.8SrQ.2Co〇3為敏感電極的Ce〇2基混成電位型丙酮傳感器 的制備方法,其步驟如下: (1) 制作Pt參考電極:在Ce〇2基板上表面的一端靠近邊緣處制成15~20μηι厚的條狀Pt作 為參考電極,將對折的Pt絲用Pt漿粘在參考電極的中間位置作為電極引線;在Ce0 2基板上 表面的另一端靠近邊緣處為制備敏感電極的區域,同樣將對折的Pt絲用Pt漿粘在該區域 Ce02基板的中間位置作為電極引線,然后將Ce02基板在紅外燈下烘烤1~2小時,再將Ce0 2基 板在1000~1200 °C下燒結1~2小時,使電極引線牢固地粘在參考電極和基板上,最后降至 室溫; (2) 制作LaQ.8SrQ.2Co03敏感電極:將La Q.8SrQ.2Co03敏感電極材料和去離子水混合成漿 料,其質量濃度為2~20%;用La Q.8SrQ.2C〇03漿料在Ce0 2基板上表面與參考電極相對的另一 側制成20~30μπι厚的條狀敏感電極; (3) 將上述制備有參考電極和敏感電極的Ce02基板在800~1200°C下燒結1~3小時; (4) 使用無機粘合劑將Ce02基板下表面和帶有Pt加熱電極的Al2〇3陶瓷板粘結在一起; (5) 將粘合好的器件進行焊接、封裝,從而制作得到以Lao.8Sr〇.2Co〇3為敏感電極的Ce〇2 基混成電位型傳感器。3. 權利要求1所述的一種以LaQ.8SrQ.2Co〇3為敏感電極的Ce〇2基混成電位型丙酮傳感器 在大氣環境或糖尿病檢測中的應用。
【文檔編號】G01N27/407GK106093163SQ201610363060
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月27日
【發明人】盧革宇, 楊雪, 梁喜雙, 孫鵬, 劉方猛, 劉鳳敏, 高原
【申請人】吉林大學