[发明专利]以SrMnO3为敏感电极的CeO2基丙酮传感器、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种以SrMnO₃为敏感电极的CeO₂基混成电位型丙酮传感器，依次由带有Pt加热电极的Al₂O₃陶瓷板、CeO₂基板、Pt参考电极和敏感电极组成；参考电极和敏感电极彼此分立且对称地制备在CeO₂基板上表面的两端，CeO₂基板下表面与带有Pt加热电极的Al₂O₃陶瓷板粘结在一起；其特征在于：敏感电极材料为SrMnO₃，且由如下方法制备得到：

称取Sr(NO₃)₂和Mn(CH₃COO)₂·4H₂O，分别溶解于去离子水中，均匀混合在一起形成混合溶液；向该混合溶液中逐滴加入柠檬酸并搅拌均匀，再向该混合溶液中加入乙二醇，混合均匀；然后，将上述混合溶液在70～90℃下搅拌2～4小时得到湿凝胶；将所得湿凝胶在80～90℃空气中烘干得到易碎的干凝胶；最后把干凝胶破碎研磨，并在800～1200℃条件下烧结2～4小时，得到SrMnO₃敏感电极材料粉末；其中，Sr(NO₃)₂和Mn(CH₃COO)₂·4H₂O的用量摩尔比为0.5～1：0.5～1，柠檬酸和总金属离子的摩尔比为0.5～1.5：1，乙二醇和柠檬酸的摩尔比为1.5～3：1。

2.权利要求1所述的一种以SrMnO₃为敏感电极的CeO₂基混成电位型丙酮传感器的制备方法，其步骤如下：

(1)制作Pt参考电极：在CeO₂基板上表面的一端靠近边缘处制备15～25μm厚的条状Pt作为参考电极，将对折的Pt丝用Pt浆粘在参考电极的中间位置作为电极引线；在CeO₂基板上表面的另一端靠近边缘处为制备敏感电极的区域，将对折的Pt丝用Pt浆粘在该区域CeO₂基板的中间位置作为电极引线，然后将CeO₂基板在红外灯下烘烤1～2小时，再将CeO₂基板在900～1100℃下烧结0.5～1.5小时，使电极引线牢固地粘在参考电极和基板上，最后降至室温；

(2)制作SrMnO₃敏感电极：将SrMnO₃敏感电极材料和去离子水混合成浆料，其质量浓度为2～20％；用SrMnO₃浆料在CeO₂基板上表面与参考电极相对的另一侧用涂抹的方式制备15～30μm厚的条状敏感电极；

(3)将上述制备有参考电极和敏感电极的CeO₂基板在800～1200℃下烧结1～3小时；

(4)使用无机粘合剂将CeO₂基板下表面和带有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SrMnO₃为敏感电极的CeO₂基混成电位型传感器。

3.权利要求1所述的一种以SrMnO₃为敏感电极的CeO₂基混成电位型丙酮传感器在大气环境或糖尿病酮症酸中毒检测中的应用。