[发明专利]一种基于分等级多孔SnO2/Zn2SnO4敏感电极的C2H2传感器及其制备方法

摘要

一种基于分等级多孔SnO₂/Zn₂SnO₄敏感电极的YSZ基混成电位C₂H₂传感器及其制备方法，属于气体传感器技术领域。该传感器主要应用在电力工业领域油浸式变压器中的乙炔检测。该传感器结构依次由上表面带有Pt加热电极的Al₂O₃陶瓷板、YSZ基板、参考电极和敏感电极组成。其中，参考电极为长条状Pt，敏感电极为长条状分等级多孔SnO₂/Zn₂SnO₄，两电极彼此分立且对称地制备在YSZ基板上表面的两端，YSZ基板的下表面与Al₂O₃陶瓷板用无机粘合剂粘连在一起。本发明以YSZ作为离子导电层，利用具有高电化学催化活性的SnO₂/Zn₂SnO₄为敏感电极，采用水热法制备出均匀多孔球状的敏感材料，从而有效提升C₂H₂气敏性能。

主权项

1.一种基于分等级多孔SnO₂/Zn₂SnO₄敏感电极的YSZ基混成电位C₂H₂传感器，依次由上表面带有“m”型结构的Pt加热电极的Al₂O₃陶瓷板、YSZ基板、参考电极和敏感电极组成；参考电极为长条状Pt，敏感电极为长条状敏感电极材料，两电极彼此分立且对称地制备在YSZ基板上表面的两端，YSZ基板的下表面与上表面带有“m”型结构的Pt加热电极的Al₂O₃陶瓷板的上表面用无机粘合剂粘连在一起，其特征在于：敏感电极材料为SnO₂/Zn₂SnO₄，且其由如下方法制备得到，将0.5～2mmol的Na₂SnO₃·4H₂O和0.01～0.03g柠檬酸三钠溶于5～15mL去离子水中，得到Na₂SnO₃·4H₂O混合溶液；将1～3mmol的Zn(Ac)₂·2H₂O溶于1～3mL去离子水和4～6mL、质量浓度25％～28％氨水的混合溶剂中，磁力搅拌10～20min后得到Zn(Ac)₂·2H₂O溶液；将Zn(Ac)₂·2H₂O溶液倒入到Na₂SnO₃·4H₂O混合溶液中产生白色悬浊液，再搅拌10～20min，将得到的混合溶液转移到聚四氟乙烯反应釜中，密闭后于140～180℃下反应5～15h，反应结束后自然冷却到室温；反应产物经去离子水和乙醇交替离心洗涤，干燥后得到预聚物沉淀，再以1～3℃/min的升温速度升温至700～900℃后烧结1～3h，最后得到分等级多孔SnO₂/Zn₂SnO₄敏感电极材料。