[发明专利]一种三氧化钨氢敏材料、制备方法及用途

说明书

本发明公开一种三氧化钨氢敏材料、制备方法及用途，减压蒸馏法制备三氧化钨氢敏材料包括：称取WO₃和硝酸镧，先将WO₃溶解于氢氧化钠中，加入无水乙醇，加热并搅拌，直至上层液体呈黄色，下层液体无色透明；再取出上层液体减压蒸馏；然后再加入硝酸镧继续反应，真空干燥后得三氧化钨氢敏材料；加热蒸发法制备三氧化钨氢敏材料包括：称取WO₃和硝酸镧，先将WO₃溶解于氢氧化钠中，加入无水乙醇，搅拌均匀；再加入浓盐酸直至有黄色钨酸生成，然后搅拌并加热，液体蒸发使钨酸凝集；最后加入硝酸镧，真空干燥后得三氧化钨氢敏材料。本发明涉及的制备工艺操作简单，减少贵金属的使用，且制得的氢敏材料具有较好的变色性能。

本发明为申请号2021100667354、申请日为2021年01月19日、发明名称为“一种光纤氢敏传感器、制备方法及氢气泄漏检测装置”的分案申请。

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种三氧化钨氢敏材料、制备方法及用途。

背景技术

2020年中国首部《能源法》(征求意见稿)中，氢能被列为能源范畴，是中国第一次从法律上确认了氢能属于能源，目前以氢气为作为清洁能源的研究和应用如火如荼，氢燃料电池汽车也越来越多的进入各个领域，氢能源在使用过程中的核心问题之一就是：如何保证氢气使用、存储等方面的安全性，因此及时、快速发现氢气泄露成为重要的一环。

传统氢气泄漏检测的方式有常规氢气传感器、便携式探测式检漏仪、便携式声波检漏仪、肥皂水等，但是也都有一定的局限性，存在人工巡检存在时间盲区、工作量大、人为判断颜色标准不一致等问题，比如常规氢气传感器为布点式产品，通过监测到空气中的氢气而后发出泄漏信号，价格贵，只能布点式安装，监测盲区多，无法即时发现泄漏点；便携探测式检漏仪便携性高，价格便宜，但检测效率低，需要人工使用；便携式声波检漏仪容易被其他声音干扰，细微渗漏无法检测，需要人工使用，效率低；肥皂水可以检测到细微渗漏点，但使用不方便，在有电气设备的场景使用有安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种光纤氢敏传感器、制备方法及氢气泄漏检测装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种光纤氢敏传感器，其包括光纤传感器及涂覆在光纤传感器的光纤传感区的氢气敏感膜，所述氢气敏感膜的原料配方包括氢敏材料和粘结剂，所述粘结剂包括聚丙烯酸，所述氢敏材料为二氧化钛氢敏材料、三氧化钨氢敏材料的一种或几种的组合；

所述二氧化钛氢敏材料包括钛酸四丁酯和PdCl₂，所述钛酸四丁酯和PdCl₂的质量比为190-200:1；所述三氧化钨氢敏材料包括WO₃和硝酸镧，其中镧和W的摩尔比范围为1:100-1:40。

进一步地，所述粘结剂还包括硅橡胶，硅橡胶包括甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶的一种或几种，所述聚丙烯酸与硅橡胶的质量比为1.5-3：1。

进一步地，按重量百分含量计，所述氢气敏感膜的原料配方包括以下组分：

氢敏材料 10-20％；

粘结剂 80-90％。

进一步地，所述氢气敏感膜的原料配方还包括偶联剂，按重量百分含量计，所述氢气敏感膜的原料配方包括以下组分：

氢敏材料 10-20％；

粘结剂 76-86％；

偶联剂 2-4％。

进一步地，按重量百分含量计，所述氢气敏感膜的原料配方包括以下组分：