[发明专利]基于YSZ和NiTiO3敏感电极的混成电位型乙醛传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于YSZ和NiTiO₃敏感电极的混成电位型乙醛传感器，从下至上依次由带有Pt加热电极的Al₂O₃陶瓷板、YSZ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；敏感电极材料为NiTiO₃，该材料由如下方法制备得到，

将Ni(NO₃)₂·6H₂O溶解于乙醇中，室温下搅拌溶解；将钛酸四丁酯加入到上述溶液中，继续搅拌均匀，再加入柠檬酸和水，室温下搅拌至形成均匀溶胶，静置20～30小时得到凝胶；Ni(NO₃)₂·6H₂O、钛酸四丁酯、柠檬酸的用量摩尔比为1：1：2；将得到的凝胶在80～90℃真空条件下烘干12～24小时得到干凝胶，最后将干凝胶在800～1200℃下烧结1～3h，从而得到NiTiO₃敏感电极材料。

2.权利要求1所述的一种基于YSZ和NiTiO₃敏感电极的混成电位型乙醛传感器的制备方法，其步骤如下：

(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中间位置上作为电极引线，然后将YSZ基板在90～120℃条件下烘烤1～2小时，再将YSZ基板在1000～1100℃下烧结1～2小时，排除铂浆中的松油醇，最后降至室温；

(2)制作NiTiO₃敏感电极：将NiTiO₃敏感电极材料用去离子水调成浆料，质量浓度为2～20％；用NiTiO₃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)将步骤(2)制备有参考电极和敏感电极的YSZ基板在800～1000℃条件下烧结1～3小时；

(4)制备无机粘合剂：量取水玻璃2～4mL，并称取Al₂O₃粉体0.7～1.0g，将水玻璃与Al₂O₃粉体混合并搅拌均匀，制得无机粘合剂；

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

(6)将步骤(5)得到器件进行焊接、封装，从而得到基于YSZ和NiTiO₃敏感电极的混成电位型乙醛传感器。

3.如权利要求2所述的一种基于YSZ和NiTiO₃敏感电极的混成电位型乙醛传感器的制备方法，其特征在于：步骤(3)中高温烧结时的升温速率为1～2℃/min。

4.如权利要求2所述的一种基于YSZ和NiTiO₃敏感电极的混成电位型乙醛传感器的制备方法，其特征在于：步骤(5)中带有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，带有Pt加热电极的Al₂O₃陶瓷板作为传感器的加热板使用。