[发明专利]一种掺杂氧化锆固体燃料电池的色谱检测传感器

权利要求书

1.一种新型掺杂氧化锆固体燃料电池的色谱检测传感器，包括加热炉(5)和传感器主体，其特征在于所述传感器主体包括基座和筒状主体外壳，基座上扣于主体外壳，所述基座包括基座主体和陶瓷导管(4)，陶瓷导管(4)贯穿基座主体，基座主体内存在导气孔；所述主体外壳由固体电解质(1)制成，主体外壳内侧壳壁区域为阳极电极(3)，壳壁外侧为阴极电极(2)，阳极和阴极电极上各有一根导线引出至传感器外部。

2.如权利要求1所述的色谱检测传感器，其特征在于所述加热炉内部空腔内还包括热电偶(6)。

3.如权利要求1所述的色谱检测传感器，其特征在于所述加热炉(5)与主体外壳的连接方式为：外壳远离基座一端伸入加热炉中且与加热炉一体化铸成。

4.一种新型掺杂氧化锆固体燃料电池的色谱检测传感器制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步，按图纸制成石膏模以备用，将摩尔比为8％的氧化钇和4％的氧化钪混合为稳定的氧化锆粉末；将干料比重为3％至5％的阿拉伯胶与蒸馏水充分混合为粘合剂并在其中加入氧化锆粉末充分混合。

第二步，混合后的材料经过400目筛，充分研磨过筛后通过真空脱泡操作，得到细化氧化锆，并将其置入提前准备好的石膏模中。通过加热烘干将剩余的粘合剂冲石膏模中剔除。接着将盛有氧化锆的石膏模在1200℃至1300℃下结烧，进行修坯后再在1400℃至1700℃下结烧制成基体。

第三步，将氢氟酸与蒸馏水混合为5％至10％的氢氟酸溶液，再将制备好的基体置于其中，浸泡3个小时后将基体取出并干燥洗涤。在得到的基体上反复均匀地涂抹铂电极浆料后进行烘干，烘干后的基体在1100℃至1500℃下进行高温结烧得到电极。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述抽真空脱泡是指加入0.05～0.1wt％的正丁醇消泡剂后，在真空度-0.10Mpa条件下进行脱泡处理。

6.一种新型燃料电池的色谱检测传感器的气体定量方法，其特征在于待测气体的组份浓度由以下公式测得：

其中C的单位为μL/L；N为可燃物气体与氧气反应的化学计量比；P₀为参考侧氧分压；V₀为定量管体积；P为大气压；t₁为峰开始时间，t₂为峰结束时间；R为标准气体常数，T为所述传感器工作时的温度，n为所述电极上的得失电子数，F为法拉第常数；E(t)即所述传感器的输出电压信号。

7.如权利要求6所述的气体定量方法，其特征在于所述参考测电压P₀计算时可以用体积浓度代替，具体数值为209600μL/L。