[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

说明书

本发明公开了一种具抗毒性催化元件及使用该催化元件的气体传感器，该具抗毒性催化元件包括线圈、载体以及依次设置在所述载体上的催化剂层和抗毒层；所述线圈包括主体及自所述主体延伸出的延伸部，所述载体包覆在所述主体上；所述抗毒层为活性金属钌层或钌金金属层。本发明的具抗毒性催化元件，通过设置抗毒层赋予该催化元件的抗毒性，抗毒层为活性金属钌层或钌金金属层，对含硫、卤素、硅等元素的化合物气体或挥发物蒸汽具有很好的抵抗作用，防止催化元件中毒，保证催化元件的灵敏度。

技术领域

本发明涉及气体检测技术领域，尤其涉及一种用于气体检测的具抗毒性催化元件及使用该催化元件的气体传感器。

背景技术

在气体传感器中，用来检测可燃气体的气敏元件主要是载体催化元件，这种载体催化元件是将载有钯或其他贵金属催化剂的氧化铝或其它多孔陶瓷包覆在铂金或其合金制成的电热丝线圈而制成的。使用时，将加热丝加热到一定温度遇到可燃气体时在催化剂表面燃烧，燃烧放热导致温度的变化将改变电热丝的电阻，通过惠斯通电桥测出该电阻的变化进而确定可燃气体的浓度。然而，在被测气体中常常存在使载体催化剂中毒的物质，它们会使催化剂的灵敏度下降或者消失，许多含硫、卤素、硅等元素的化合物气体或挥发物蒸汽均能使催化剂中毒。因此，需要采取措施防止载体催化剂中毒。

目前，用来解决上述载体催化剂中毒的方法，包括在气体传感器中设置过滤层。过滤层可以填充在气体传感器壳体内，也可以放置在传感器顶端，可将进入气体传感器中会使载体催化剂中毒的气体滤去。而该过滤层一般采用活性炭作为过滤介质，这种过滤介质吸附有毒气体的同时，也吸附了几乎所有的高分子可燃性气体，使得运用该种活性炭作为过滤介质的过滤层应用受到一定的限制。此外，过滤层也难以完全将有毒气体滤去，会有小部分有毒气体仍进入气体传感器中，影响载体催化元件的灵敏度。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种抗毒效果好的具抗毒性催化元件及使用该催化元件的气体传感器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种具抗毒性催化元件，包括线圈、载体以及依次设置在所述载体上的催化剂层和抗毒层；所述线圈包括主体及自所述主体延伸出的延伸部，所述载体包覆在所述主体上；所述抗毒层为活性金属钌层或钌金金属层。

在本发明的具抗毒性催化元件中，所述活性金属钌层为钌的盐溶液浸渍到所述催化剂层上后经还原处理获得；

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上后经还原处理获得。

在本发明的具抗毒性催化元件中，所述钌的盐溶液的浓度为5-100mg/ml；所述钌与金的混合盐溶液的浓度为5-100mg/ml。

在本发明的具抗毒性催化元件中，所述线圈为铂丝线圈；所述载体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。

在本发明的具抗毒性催化元件中，所述载体的制备是通过将所述原料配制成浆料、包裹在所述线圈上成型得到；所述载体的直径为0.3-1.0mm。

本发明还提供一种使用上述具抗毒性催化元件的气体传感器，包括具有内腔的壳体、设置在所述壳体内腔中的第一电路板以及与所述第一电路板连接的传感器组件，所述传感器组件包括具抗毒性催化元件和过滤板；

所述壳体上设有供气体进入所述内腔的通气口；所述过滤板对进入所述壳体内的气体进行过滤，所述过滤板设置在所述通气口位置处，所述具抗毒性催化元件设置在所述过滤板背向所述通气口的一侧。

在本发明的气体传感器中，所述过滤板包括多孔材料及由还原剂浸渍干燥后附着在所述多孔材料上的还原剂层，所述还原剂包括高锰酸钾和氢氧化钠的混合物。