[发明专利]一种基于Fe@Pt/C核壳纳米催化材料的气体传感器敏感膜及气体传感器

权利要求书

1.一种基于Fe@Pt/C核壳纳米催化材料的气体传感器敏感膜，其特征在于：所述敏感膜的制备方法为：

1)取七水合硫酸亚铁和分散剂，溶于去离子水中，并在N₂环境下机械搅拌30min，充分溶解成6mg/mL的前驱体溶液，所述七水合硫酸亚铁与分散剂的质量比为19:5；

2)取硼氢化钠溶于去离子水中制备成2.8mg/mL的硼氢化钠溶液，在N₂环境下将硼氢化钠溶液逐滴加入前驱体溶液中，所述硼氢化钠与七水合硫酸亚铁的质量比为1:5，滴加结束后500r/min持续搅拌1h，反应完全后，在700r/min下加入去离子水，持续搅拌1h，除去残余的硼氢化钠，得到含有铁纳米粒子的黑色悬浮液；

3)将铁纳米粒子悬浮液进行密封超声分散20min，超声分散后在N₂环境下加入导电炭黑，持续搅拌1h得黑色悬浮液，所述导电炭黑与七水合硫酸亚铁的质量比为23:2；

4)称取氯亚铂酸钾并溶于去离子水中制备成6.2mg/mL的氯亚铂酸钾溶液，所述七水合硫酸亚铁中的Fe与氯亚铂酸钾中的Pt的摩尔比为33:10，将氯亚铂酸钾溶液逐滴加入到步骤3)制备的黑色悬浮液中，反应3h，放置过夜，得到Fe@Pt/C核壳纳米粒子悬浊液；

5)分别用水、乙醇离心洗涤步骤4)制得的Fe@Pt/C核壳纳米粒子悬浊液，将得到的黑色粉末在40℃下真空干燥过夜，干燥完成后进行研磨，得到粒度均匀的Fe@Pt/C核壳纳米催化材料；

6)将步骤5)制得的Fe@Pt/C核壳纳米催化材料与连结剂、分散剂、流平剂、消泡剂和PTFE乳液混合制得电极浆料，所述Fe@Pt/C核壳纳米催化材料、连结剂、分散剂、流平剂、消泡剂与PTFE的质量比为65:8:12:5:5:5，将电极浆料通过丝网印刷技术印刷在PTFE膜上，经干燥、洗涤、200℃的条件下烧结制成敏感膜。

2.根据权利要求1所述的基于Fe@Pt/C核壳纳米催化材料的气体传感器敏感膜，其特征在于：步骤1)中所述分散剂为PVP。

3.根据权利要求1所述的基于Fe@Pt/C核壳纳米催化材料的气体传感器敏感膜，其特征在于：步骤5)中所述Fe@Pt/C核壳纳米催化材料的粒径约为50nm。

4.根据权利要求1所述的基于Fe@Pt/C核壳纳米催化材料的气体传感器敏感膜，其特征在于：步骤6)中所述连结剂为羟乙基纤维素，分散剂为聚乙二醇辛基苯基醚，流平剂为BYK-333，消泡剂为BYK-094。

5.一种气体传感器，其特征在于：所述气体传感器为三电极体系，包括工作电极、对电极和参比电极，以细铂丝为导线，5mol/L硫酸为电解质溶液，所述工作电极、对电极和参比电极均是由权利要求1制备的敏感膜构成的电极。

6.根据权利要求5所述的气体传感器，其特征在于：所述气体传感器为硫化氢传感器。