[发明专利]以Ni3V2O8为敏感电极的YSZ基混成电位型NH3传感器及制备方法

权利要求书

1.一种以Ni₃V₂O₈为敏感电极的YSZ基混成电位型NH₃传感器，其特征在于：依次由带有Pt加热电极的Al₂O₃陶瓷板、YSZ基板、参考电极和敏感电极组成；参考电极为条状Pt，敏感电极为条状Ni₃V₂O₈，两电极彼此分立且对称地制备在YSZ基板上表面的两端，YSZ基板下表面与带有Pt加热电极的Al₂O₃陶瓷板粘结在一起。

2.权利要求1所述的一种以Ni₃V₂O₈为敏感电极的YSZ基混成电位型NH₃传感器的制备方法，其步骤如下：

(1)敏感电极材料的制备：

按照摩尔比3：2的比例称取硝酸镍(Ni(NO)₃·6H₂O)和NH₄VO₃，将两种盐分别溶于去离子水中，搅拌使其溶解；将甘氨酸加入到NH₄VO₃溶液中，在60～90℃下搅拌2～4小时；将乙二醇溶液和硝酸镍溶液依次逐滴滴加到NH₄VO₃溶液中，在60～90℃条件下搅拌4～6小时得到溶胶，继续搅拌4～6小时得到凝胶，再在90～120℃条件下真空干燥12～24小时得到干凝胶，最后在800～1200℃条件下烧结2～4小时得到多孔Ni₃V₂O₈敏感电极材料；其中，NH₄VO₃和甘氨酸的摩尔比为1：2，甘氨酸和乙二醇的质量比为1：3；

(2)传感器的制作：

①制作Pt参考电极：在YSZ基板上表面的一端使用Pt浆制作15～20μm厚的Pt参考电极，同时将一根Pt丝对折后粘在参考电极上作为电极引线，然后将YSZ基板连同Pt参考电极在90～120℃条件下烘烤1～2小时，再在1000～1200℃条件下烧结1～2小时，从而排除铂浆中的松油醇，最后降至室温；

②制作Ni₃V₂O₈敏感电极：将步骤(1)得到的Ni₃V₂O₈敏感电极材料用去离子水调成浆料，质量浓度为2～20％；用Ni₃V₂O₈浆料在与参考电极对称的YSZ基板上表面的另一端制备20～30μm厚的敏感电极，同样将一根铂丝对折后粘在敏感电极上作为电极引线；

③将上述制备有参考电极和敏感电极的YSZ基板在800～1000℃下烧结1～3小时；

④使用无机粘合剂将YSZ基板的下表面和带有Pt加热电极的Al₂O₃陶瓷板粘结在一起；

⑤将粘合好的器件进行焊接、封装，从而制备得到以Ni₃V₂O₈为敏感电极的YSZ基混成电位型传感器。

3.如权利要求2所述的一种以Ni₃V₂O₈为敏感电极的YSZ基混成电位型NH₃传感器的制备方法，其特征在于：步骤③中烧结时的升温速率为1～2℃/min。

4.如权利要求2所述的一种以Ni₃V₂O₈为敏感电极的YSZ基混成电位型NH₃传感器的制备方法，其特征在于：步骤④是将水玻璃2～4mL，Al₂O₃粉体0.7～1.0g混合并搅拌均匀，制得所述无机粘合剂。

5.如权利要求2所述的一种以Ni₃V₂O₈为敏感电极的YSZ基混成电位型NH₃传感器的制备方法，其特征在于：带有Pt加热电极的Al₂O₃陶瓷板是在Al₂O₃陶瓷板上通过丝网印刷Pt得到。