[发明专利]一种高性能电化学氧传感器用膜电极的制备方法在审
申请号: | 201710603022.0 | 申请日: | 2017-07-22 |
公开(公告)号: | CN109286024A | 公开(公告)日: | 2019-01-29 |
发明(设计)人: | 万建军 | 申请(专利权)人: | 万盛精密钣金江苏有限公司 |
主分类号: | H01M4/88 | 分类号: | H01M4/88;H01M4/90;G01N27/31;G01N27/30 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 213000 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 电化学氧传感器 膜电极 多孔聚四氟乙烯膜 贵金属催化剂 制备 涂覆 浸润 传统传感器 电化学响应 电极催化剂 质子交换膜 传统物理 贵金属膜 传感器 催化层 活性高 扩散层 热压机 单层 粒径 压合 氧气 容纳 响应 检测 | ||
1.一种高性能电化学氧传感器用膜电极的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
A、制备贵金属催化剂浆液:按质子传导聚合物与聚四氟乙烯重量比为0.1∶1-1∶0.1选取重量浓度为10-40%的质子传导聚合物溶液与重量浓度为60-70%的聚四氟乙烯乳液,在超声波清洗器中进行搅拌混合获得聚四氟乙烯/质子传导聚合物混合液体,再将贵金属催化剂按质子传导聚合物∶贵金属催化剂重量比为1∶3-3∶1的范围内投入聚四氟乙烯/质子传导聚合物混合液体,再次在超声波清洗器中进行搅拌混合制备成浆液;
B、将步骤A获得的浆液涂敷在多孔聚四氟乙烯膜上,多孔聚四氟乙烯膜的透过孔的直径不小于贵金属催化剂的粒径设置,且多孔聚四氟乙烯膜的透过孔的直径不大于贵金属催化剂粒径的2倍设置,使得浆液浸润在多孔聚四氟乙烯膜上时,聚四氟乙烯膜的透过孔上仅能容纳不超过2个贵金属催化剂颗粒;
C、在质子交换膜的两侧分别贴上步骤B获得的多孔聚四氟乙烯膜,使得质子交换膜与多孔聚四氟乙烯膜呈夹心式设置,将上述质子交换膜与多孔聚四氟乙烯膜置于热压机的模具内,在温度为120-130℃、压力为0.2-0.3MPa状态下进行压合,使得贵金属催化剂透过多孔聚四氟乙烯膜后粘附在质子交换膜的表面;
D、压合完成后将质子交换膜两侧的多孔聚四氟乙烯膜剥离,以去除多孔聚四氟乙烯膜,获得表面具有单层贵金属催化剂颗粒的电化学氧传感器用膜电极。
2.根据权利要求1所述的高性能电化学氧传感器用膜电极的制备方法,其特征在于,在质子交换膜的两侧分别贴上多孔聚四氟乙烯膜前,需要对质子交换膜进行预处理,具体包括如下步骤:
1)、将质量分数为30%的双氧水溶液稀释为质量分数为5%的双氧水溶液,使用调压电炉将质子交换膜在5%的双氧水溶液中煮沸至少1小时;
2)、取出步骤1获得的质子交换膜放入蒸馏水中煮沸至少0.5小时;
3)、将步骤2获得的质子交换膜放入浓度为0.5mol/L的硫酸水溶液中煮沸至少1小时;
4)、将步骤3获得的质子交换膜放入蒸馏水中煮沸至少0.5小时;
5)、更换步骤4中的蒸馏水再次煮沸至少0.5小时;
6)、将步骤5获得的质子交换膜在空气中用玻璃板压平待用。
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