本發明專利技術提出一種用于電化學氣體傳感器電極造孔的方法，屬于電極制備及應用技術領域，解決現有技術中傳感器電極靈敏度低，利用率低的問題。方法包括：步驟一：常溫下，將造孔劑和納米催化劑充分混合，使造孔劑分布在納米催化劑內部及表面；步驟二：將所述造孔劑和納米催化劑的混合物均勻附著在聚四氟乙烯膜上，形成具有尺寸和形狀的電極，并使所述電極在常溫中靜置干燥；其中，具體尺寸和電極可根據實際用于情況而具體設計；步驟三：利用溶劑將上述靜置后的電極內部及表面上的造孔劑浸出并清洗干凈；步驟四：待造孔劑充分浸出并清洗干凈之后，電極內部和表面原造孔劑附著的位置上即可形成微孔。本發明專利技術所述方法具有提高電極靈敏度及利用率的特點。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及，屬于電極制備及應用
技術介紹
隨著電分析技術的發展，電化學氣體傳感器以靈敏度高、操作簡單、攜帶方便、可現場直接和連續檢測等獨特優點，越來越受到人們的普遍重視，電化學傳感器的關鍵技術是電極，電極的好壞直接影響著傳感器的性能。目前，電化學氣體傳感器的電極制備方法使用較多的是噴涂法，化學沉積法和絲網印刷法。噴涂法制備的電極表面凹凸不平，導致電極信號響應不一致。化學沉積法制備的電極中含有較多雜質，導致傳感器信號不穩定。絲網印刷法制備的電極墨層較厚，氣體只和電極表面反應，造成原料的浪費。如果使電極內部形成微孔，就可以提高傳感器的靈敏度和使用壽命。
技術實現思路
本專利技術針對現有技術中存在的不足提出了，所采取的技術方案如下:在常溫下將造孔劑與納米催化劑混合，再將所得混合物轉移到聚四氟乙烯膜上形成電極，將所得電極靜置至所述混合物干燥，最后利用溶劑將電極中的造孔劑浸出并清洗干凈。優選地，步驟如下:步驟一:在常溫下，將造孔劑和納米催化劑充分混合，獲得原始混合物；步驟二:將步驟一所得的原始混合物轉移于聚四氟乙烯膜上，形成初始電極；步驟三:將步驟二中所得初始電極置于常溫中自然干燥，獲得電極；步驟四:利用溶劑浸出并清洗步驟三所述電極，除去電極內部及表面的造孔劑。優選地，所述造孔劑含有一種或多種無機鹽。優選地，所述造孔劑，含有的陽離子為K+、Na+、NH4+中的一種或幾種；含有的陰離子為SO42、NO3、CO32中的一種或幾種。優選地，所述納米催化劑為鉑，釕，金，銥，鎳中的一種或幾種的混合物。優選地，所述造孔劑和納米催化劑的質量比為:1:1?1:4。優選地，所述溶劑為乙醇、丙酮、水中的一種或幾種的混合物。優選地，所述轉移，是利用平勺涂抹或進行絲網印刷。優選地，具體步驟如下:步驟一:在常溫下，將造孔劑和納米催化劑按照1:1?1:4的質量比充分混合，獲得原始混合物；其中，所述造孔劑中的陽離子為K+、Na\ NH4+中的一種或幾種，陰離子為SO42、NO3、CO32中的一種或幾種；所述納米催化劑為鉑，釕，金，銥，鎳中的一種或幾種的混合物；步驟二:利用絲網印刷或平勺涂抹的方式將步驟一所得原始混合物轉移至聚四氟乙稀膜上，形成初始電極；步驟三:將步驟二中所得初始電極置于常溫中自然干燥，獲得電極；步驟四:利用溶劑浸出并清洗步驟三所得電極的內部及表面，除去殘留的造孔劑；所述溶劑為乙醇、丙酮、水中的一種或幾種的混合物。本專利技術有益效果:(I)本專利技術提出的電極造孔方法簡單，步驟簡潔；(2)在電極內部及表面同時形成微孔，工作時，使被檢測氣體不僅可以在電極表面進行反應，也可以擴散至電極內部進行反應，有效增大了電極與被測物質的反應面積；(3)本方法顯著地提高了傳感器的靈敏度和使用壽命，其中，靈敏度為國內外同類電極傳感器的2-3倍。【附圖說明】圖1為本專利技術所述電極造孔方法所制備的氨氣傳感器的電流一時間曲線圖；圖2為本專利技術所述電極造孔方法所制備的一氧化碳傳感器的電流一時間曲線圖。【具體實施方式】下面結合具體實施例對本專利技術做進一步說明，但本專利技術不受實施例的限制。實施例1:氨氣電化學氣體傳感器電極造孔的方法如下:步驟一:在常溫下，將造孔劑和納米催化劑充分混合，使造孔劑均勻分布在納米催化劑內部及表面；其中，所述造孔劑中的陽離子為κ+，陰離子為NO3 ;所述納米催化劑為鉑；所述造孔劑和納米催化劑的質量比為1:1 ;其中，造孔劑為顆粒狀物質，并以此形式均勻分布于納米催化劑內部及表面上。步驟二:利用絲網印刷或平勺涂抹的方式將造孔劑與納米催化的混合物轉移至聚四氟乙烯膜上，并形成直徑為16mm的圓形電極；步驟三:將步驟二中所述電極置于常溫中自然干燥；步驟四:待步驟三所述電極干燥后，利用溶劑將所述電極內部及表面的造孔劑浸出并清洗干凈；待造孔劑充分浸出并清洗干凈之后，電極內部和表面原造孔劑附著的位置上即可形成微孔。所述溶劑為乙醇的水溶液。以上所有步驟均在常溫下進行并完成。通過以上步驟和方法，最終形成了具有微孔的氨氣電化學氣體傳感器，經過測試，結合圖1可以看出，當氨氣通氣量為80ppm時，該氨氣傳感器的靈敏度為(320±40—500±40)nA/ppm，而相同條件下，國內外其他有孔類電極的氨氣傳感器的靈敏度為(100—160)nA/ppm。由此可見本專利技術提出的造孔方法制備的氣體傳感器具有非常高的靈敏度。在相同檢測條件下，本專利技術制備的電極組裝成的電化學傳感器的靈敏度遠遠高于現有技術中其他工藝制備的電極組裝成的電化學傳感器的靈敏度。實施例2實施例2與實施例1不同之處在于，所述陽離子為NH4+，陰離子為NO3，所述造孔劑和納米催化劑的質量比為1:2 ;催化劑為鎳，所述溶劑為乙醇。其他方式與實施例1相同。通過以上步驟和方法，最終形成了具有微孔的氨氣電化學氣體傳感器，經過測試，當氨氣通氣量為80ppm時，該氨氣傳感器的靈敏度為(300 ±30—490±30)nA/ppm，而相同條件下，國內外其他有孔類電極的氨氣傳感器的靈敏度為(100— 160)nA/ppm。由此可見本專利技術提出的造孔方法制備的氣體傳感器具有非常高當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于電化學氣體傳感器電極造孔的方法，其特征在于，在常溫下將造孔劑與納米催化劑混合，再將所得混合物轉移到聚四氟乙烯膜上形成電極，將所得電極靜置至混合物干燥后，利用溶劑將電極中的造孔劑浸出并清洗干凈。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：王玉江，王蘭，劉帥，陳存廣，蘇怡，
申請(專利權)人：哈爾濱盈江科技有限公司，
類型：發明
國別省市：黑龍江;23
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