[发明专利]反尖晶石型Co2

权利要求书

1.一种以反尖晶石型Co₂SnO₄为敏感电极的YSZ基混成电位型H₂S传感器，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；其特征在于：参考电极为条形Pt，敏感电极为条形Co₂SnO₄，YSZ基板的上表面两端对称地制备有参考电极和敏感电极，YSZ基板的下表面与带有Pt加热电极的Al₂O₃陶瓷板之Pt加热电极一侧粘结在一起；条形Pt参考电极的厚度为15～20μm，条形敏感电极的厚度为20～30μm；敏感电极材料为反尖晶石型的Co₂SnO₄复合氧化物，且由如下方法制备得到，

先称取2～3mmol CoCl₂·6H₂O溶于30～50mL去离子水中，在室温下搅拌使其溶解，得到溶液A；然后每隔10～15min，将1～1.5mmol SnCl₄·5H₂O、0.1～0.3g CTAB和0.02～0.04molNaOH分别加入到溶液A中，继续搅拌使其溶解，得到溶液B；将得到的溶液B转移至50～100mL聚四氟乙烯反应釜中，密封后于160～180℃下反应12～16h，反应结束后自然冷却至室温；反应产物经水和乙醇交替离心洗涤4～6次后，在70～90℃真空条件下烘干12～24h，得到预聚物沉淀；最后将预聚物沉淀在800～1200℃下烧结2～4h得到Co₂SnO₄敏感电极材料粉末。

2.权利要求1所述的一种以反尖晶石型Co₂SnO₄为敏感电极的YSZ基混成电位型H₂S传感器的制备方法，其步骤如下：

(1)制作条形Pt参考电极：在YSZ基板上表面一端使用Pt浆制备条形Pt参考电极，同时将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基板先置于红外灯下烘烤0.5～1h，再将YSZ基板置于1000～1200℃下高温烧结1～1.5h，使得Pt浆中的松油醇能有效挥发，最后自然冷却至室温；

(2)制作Co₂SnO₄敏感电极：取Co₂SnO₄敏感电极材料粉末用去离子水调成浆料，质量浓度为2～20％；将制备好的浆料在YSZ基板上表面与Pt参考电极对称的另一端制备条形敏感电极，同样将另一根Pt丝对折后粘在敏感电极中间位置作为电极引线；然后将上述制备有参考电极和敏感电极的YSZ基板在800～1000℃下高温烧结1～3h，从而使得Co₂SnO₄敏感电极与YSZ基板的良好接触，然后降至室温；

(3)制备无机粘合剂：同时量取2～4mL的水玻璃Na₂SiO₃·9H₂O和0.7～1.0g的Al₂O₃粉体混合并搅拌均匀，即可制备得到无机粘合剂；

(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陶瓷板之Pt加热电极一侧粘结在一起；

(5)将粘结好的传感器焊接在六角管座上，并进行封装，从而制备得到以反尖晶石型Co₂SnO₄为敏感电极的YSZ基混成电位型H₂S气体传感器。