[发明专利]具抗毒性催化元件及使用该催化元件的气体传感器

权利要求书

1.一种具有抗毒性催化元件的气体传感器，其特征在于，包括具有内腔的壳体（2）、设置在所述壳体（2）内腔中的第一电路板（3）以及与所述第一电路板（3）连接的传感器组件，所述传感器组件包括抗毒性催化元件（1）和过滤板（4）；

所述抗毒性催化元件（1）包括线圈（10）、载体（20）以及依次设置在所述载体（20）上的催化剂层（30）和抗毒层（40）；所述线圈（10）包括主体（11）及自所述主体（11）延伸出的延伸部（12），所述载体（20）包覆在所述主体（11）上；所述抗毒层（40）为活性金属钌层或钌金金属层；

所述抗毒层（40）为活性金属钌层时，所述抗毒性催化元件（1）由以下方法制得：将γ-三氧化二铝和二氧化硅，加入到硝酸铝溶液中配成浆料，用涂浆法把铂丝线圈一次成型、焙烧两次成型，再浸渍钯、铂或铱的盐溶液，烘干，再重复浸渍一次，烘干、焙烧、蒸馏水水洗，最后浸渍三氯化钌，烘干、焙烧、蒸馏水水洗、烘干，最后用CH₄还原激活，经过甲烷老化和空气老化，得到抗毒性催化元件（1）；

所述抗毒层（40）为钌金金属层时，所述钌金金属层为钌与金的混合盐溶液浸渍到所述催化剂层（30）上后经还原处理获得；

所述壳体（2）上设有供气体进入所述内腔的通气口（21）；所述过滤板（4）对进入所述壳体（2）内的气体进行过滤，所述过滤板（4）设置在所述通气口（21）处，所述抗毒性催化元件（1）位于所述过滤板（4）背向所述通气口（21）的一侧；所述过滤板（4）包括多孔材料及由还原剂浸渍干燥后附着在多孔材料上的还原剂层；多孔材料为玻璃纤维、陶瓷纤维或石棉；

所述第一电路板（3）通过电路板套壳（31）安装在所述壳体（2）内，所述电路板套壳（31）与所述第一电路板（3）之间设置隔热垫（8）；

所述传感器组件还包括与所述第一电路板（3）连接的补偿元件（5）以及第二电路板（6）；所述第二电路板（6）上设有插针（61），所述插针（61）伸出所述壳体（2）；所述过滤板（4）和所述通气口（21）之间还设有对进入所述壳体（2）内气体进行初次过滤的过滤罩（7），所述过滤罩（7）上分布有数个通孔；所述过滤罩（7）采用金属粉末压制成型的60-80目的粉末冶金罩；

所述第一电路板和第二电路板之间设有用于密封防爆的填充物。

2.根据权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，所述钌与金的混合盐溶液的浓度为5-100mg/ml。

3.根据权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，所述抗毒层（40）为钌金金属层时，所述线圈（10）为铂丝线圈，所述载体（20）的原料为三氧化二铝、二氧化硅和粘土中的一种或多种，所述催化剂层（30）包括活性金属钯、活性金属铂及活性金属铱中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的气体传感器，其特征在于，所述载体（20）的制备是通过将所述原料配制成浆料、包裹在所述线圈（10）上成型得到；所述载体（20）的直径为0.3-1.0mm。

5.根据权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，所述还原剂包括高锰酸钾和氢氧化钠的混合物。

6.根据权利要求5所述的气体传感器，其特征在于，所述过滤板（4）制备：将所述高锰酸钾和氢氧化钠按重量比2-5:1配制成水的饱和溶液；将所述多孔材料于所述饱和溶液中浸渍10-60min；将浸渍有饱和溶液的多孔材料取出，于80-100℃下烘干。