[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

摘要

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，属于半导体气体传感器与环境监测技术领域。本发明针对镀锡工艺中的产生的锡泥的浪费问题，对锡泥进行了洗涤、造孔、烧结等改性处理，并在此基础上进行了金属钯负载制备了甲烷敏感材料。所制备的气体传感器在对CH₄气体检测时表现出较高的灵敏度及较好的响应‑恢复特性。本发明所采用的材料制备以及气体传感器制备工艺具有工艺简单、原料成本低、制备周期短等优点，可用于工业化、大批量生产。同时，在原料来源方面实现了资源的综合利用。因而所述传感器在甲烷气体检测方面有广阔的应用前景。

主权项

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：/n(1)锡泥改性处理制备多孔纳米固体/n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；/n(2)制备PdCl₂负载的多孔纳米固体气敏材料/n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；/n(3)制备甲烷气体传感器/n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。/n