一种以La2NiO4为敏感电极的YSZ基混成电位型H2S传感器及其制备方法技术

一种以La2NiO4为敏感电极的YSZ基混成电位型硫化氢(H2S)传感器及其制备方法，属于气体传感器技术领域，其主要用于工业生产和日常生活中的有毒气体H2S的检测。依次由带有Pt加热电极的Al2O3陶瓷板、YSZ基板、Pt参考电极和La2NiO4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。本发明专利技术利用具有高电化学催化活性的La2NiO4为敏感电极，通过改变材料合成过程中加如柠檬酸的量，来增强敏感电极材料的电化学催化活性，达到提高传感器敏感特性的结果。在传感器恢复过程中，施加一个短温度脉冲，以缩短传感器的恢复时间，达到增强传感器响应恢复特性的目的。

A YSZ based mixed potential H2S sensor with La2NiO4 as a sensitive electrode and its preparation method

A YSZ based hybrid potential hydrogen sulfide (H2S) sensor and its preparation method based on La2NiO4 are used. It belongs to the gas sensor technology field. It is mainly used for the detection of toxic gas H2S in industrial production and daily life. Followed by the Al2O3 ceramic plate, with Pt heating electrode YSZ substrate, Pt reference electrode and La2NiO4 sensitive electrode; reference electrode and sensitive electrode apart at both ends and symmetrically fabricated on the YSZ substrate surface, the lower surface of the substrate of YSZ and Al2O3 ceramic plate bonded with Pt heating electrode together. The invention uses La2NiO4 with high electrochemical catalytic activity as the sensitive electrode, and enhances the electrochemical catalytic activity of the sensitive electrode material by changing the amount of citric acid in the process of material synthesis, so as to improve the sensitivity characteristics of the sensor. In the process of sensor recovery, a short temperature pulse is applied to shorten the recovery time of the sensor and achieve the purpose of enhancing the response recovery characteristic of the sensor.

【技术实现步骤摘要】
一种以La2NiO4为敏感电极的YSZ基混成电位型H2S传感器及其制备方法
本专利技术属于气体传感器
，具体涉及一种以La2NiO4为敏感电极的YSZ基混成电位型硫化氢(H2S)传感器及制备方法，其主要用于工业生产和日常生活中的有毒气体H2S的检测。
技术介绍
硫化氢，分子式为H2S，分子量为34.076，标准状况下是一种易燃的酸性气体，无色，有毒。如今，石油作为一个重要的化石燃料之一，在许多领域都有重要的应用。因此，每个国家都有大泵油操作。然而，在石油钻探行业，高压和深钻总是不可避免地遇到含H2S地层。作为一种剧毒气体，硫化氢的毒性仅次于HCN，目前，H2S中毒致死人数已经成为仅次于CO。当H2S浓度高于0.05ppm，它会有一种独特的一种难闻的气味，类似于“臭鸡蛋”，然而，在高浓度的硫化氢(≧50ppm)气氛中，由于嗅觉系统被麻痹导致瘫痪致使人们不易察觉，而这个水平浓度很容易致人死亡。硫化氢可直接作用于脑，低浓度起兴奋作用；高浓度起抑制作用，引起昏迷、呼吸中枢和血管运动中枢麻痹。因硫化氢是细胞色素氧化酶的强抑制剂，能与线粒体内膜呼吸链中的氧化型细胞色素氧化酶中的三价铁离子结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以La2NiO4为敏感电极的YSZ基混成电位型H2S传感器，其特征在于：依次由带有Pt加热电极的Al2O3陶瓷板、YSZ基板、Pt参考电极和La2NiO4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；其中，La2NiO4敏感电极材料由如下方法制备得到，按摩尔比2：1的比例称取硝酸镧和硝酸镍，分别加入到去离子水中，搅拌使盐完全溶解；将硝酸镍水溶液滴入到硝酸镧水溶液中，50℃～60℃下水浴搅拌20～40分钟，使之充分混合均匀；提高水浴温度至80℃～90℃，称取柠檬酸并加入上述混合溶液中，其中柠檬酸与...

【技术特征摘要】
1.一种以La2NiO4为敏感电极的YSZ基混成电位型H2S传感器，其特征在于：依次由带有Pt加热电极的Al2O3陶瓷板、YSZ基板、Pt参考电极和La2NiO4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；其中，La2NiO4敏感电极材料由如下方法制备得到，按摩尔比2：1的比例称取硝酸镧和硝酸镍，分别加入到去离子水中，搅拌使盐完全溶解；将硝酸镍水溶液滴入到硝酸镧水溶液中，50℃～60℃下水浴搅拌20～40分钟，使之充分混合均匀；提高水浴温度至80℃～90℃，称取柠檬酸并加入上述混合溶液中，其中柠檬酸与上述混合溶液中所有金属离子总量的摩尔比为0.2～3：1，在80℃～90℃水浴下搅拌至凝胶；将得到的凝胶在85～95℃、真空条件下烘干24～48小时得到干凝胶；将得到的干凝胶在800℃～1200℃下烧结得到La2NiO4敏感电极材料。2.权利要求1所述的一种以La2NiO4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Pt参考电极：在超声清洗后的YSZ基板上表面的一端制作15～30μm厚的Pt参考电极，再选取一根1～3cm长的Pt丝对折后粘在Pt参考电极的中间作为电极引线，然后将该YSZ基板在110～130℃下烘烤1～3小时，再在900～1100℃下烧结20～40分钟，从而去除铂浆中包括松油醇在内的杂质；(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢革宇，郝熙冬，梁喜双，刘方猛，孙鹏，孙彦峰，高原，刘凤敏，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22