[发明专利]一种镀锡工艺中锡泥负载钯的甲烷气体传感器及制备方法

权利要求书

1.一种镀锡工艺中锡泥负载钯的甲烷气体传感器，其特征在于，该传感器为平板式结构，以陶瓷基片作为基底，陶瓷基片的正面设置叉指镀金电极，叉指镀金电极上涂敷敏感材料薄膜，敏感材料为镀锡工艺中产生的锡泥经改性并负载金属钯的多孔纳米固体，陶瓷基片的背面设置微型高温加热片；镀锡工艺中锡泥负载钯的甲烷气体传感器的制备方法，步骤如下：

(1)锡泥改性处理制备多孔纳米固体

将锡泥用去离子水和无水乙醇抽滤洗涤并在空气中干燥；取干燥后的锡泥于球磨罐中，并加入聚乙二醇和聚乙烯醇作为造孔剂，机械球磨混合，将得到的混合物装入热压釜中，密封后加热到160～200℃，恒温3～5h后自然冷却至室温；将热压釜处理后的多孔纳米固体取出，在空气中于400～600℃下烧结2～4h后，得到锡泥改性后的多孔纳米固体；所述干燥后的锡泥、聚乙烯醇以及聚乙二醇的质量比为5:1～3:7～9；

(2)制备PdCl₂负载的多孔纳米固体气敏材料

将PdCl₂溶于去离子水和无水乙醇的混合溶液中，再加入多孔纳米固体和作为降阻剂的三氧化二锑，均匀搅拌，将混合液置于400～480℃下热处理2～4h，得到PdCl₂负载的多孔纳米固体气敏材料；所述PdCl₂、作为降阻剂的三氧化二锑以及多孔纳米固体的质量之比为5～20:1:100，PdCl₂在离子水和无水乙醇混合溶液中的浓度为0.5～2mg/ml；

(3)制备甲烷气体传感器

将步骤(2)制备得到的PdCl₂负载的多孔纳米固体气敏材料与去离子水按质量比1～3:1混合后，研磨制成浆料，将浆料均匀涂覆在陶瓷基片上的叉指镀金电极上，自然晾干后将工作电极与加热电极焊接在气敏元件底座上，即制得甲烷气体传感器。

2.根据权利要求1所述的一种镀锡工艺中锡泥负载钯的甲烷气体传感器，其特征在于，所述多孔纳米固体是由粒径10～20nm的SnO₂小颗粒团聚而成的类球状大颗粒。

3.根据权利要求1或2所述的一种镀锡工艺中锡泥负载钯的甲烷气体传感器，其特征在于，所述敏感材料薄膜的厚度为0.2～0.5mm；所述陶瓷基片的长为3.8～4mm，宽为3～3.2mm，厚为0.6～0.8mm。

4.根据权利要求1或2所述的一种镀锡工艺中锡泥负载钯的甲烷气体传感器，其特征在于，步骤(1)中所述的锡泥的干燥温度为80～120℃，干燥时间为8～12小时。

5.根据权利要求1或2所述的一种镀锡工艺中锡泥负载钯的甲烷气体传感器，其特征在于，步骤(1)中所述的聚乙二醇为聚乙二醇400。

6.根据权利要求1或2所述的一种镀锡工艺中锡泥负载钯的甲烷气体传感器，其特征在于，步骤(2)中所述的混合溶液中去离子水和无水乙醇的体积比为1:1。