电化学ＣＯ传感器防水透气过滤膜的制备方法技术

本发明专利技术属于电化学ＣＯ传感器过滤膜的制备方法。采用质量浓度为６０％四氟乳液为成膜材料；采用氧化锌，氧化镁或氧化铝；硫酸钠或硫酸镁；活性炭；无水乙醇；酸性高锰酸钾溶液；器械选用开放式炼胶机；经过预处理，成膜过程，后处理和功能化步骤，制备出的ＣＯ传感器过滤膜对ＣＯ不吸附，对硫化物（Ｈ↓［２］Ｓ，ＳＯ↓［２］等）和氮氧化物（ＮＯ↓［ｘ］）过滤效果非常好，对１０ｐｐｍ浓度的干扰气过滤效果可达９８％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学CO传感器过滤膜的制备方法。
技术介绍
控制电化学气体传感器具有检测范围宽，体积小，功耗低，可用 于现场检测等优点，得到广泛的应用。但是，干扰气体组分会造成传 感器的误报和信号偏差。常规过滤剂采用粉状物质，不易封装，并且计量不易控制，也不易更换。在专利技术专利02104274.8:控制电位电解 型一氧化碳传感器过滤剂的制备方法中，提到用高锰酸钾，氢氧化钠 配成水饱和溶液，将三氧化二铝放入其中浸泡，然后取出烘干；反复 浸泡，烘干，制得CO传感器的过滤剂。该过滤剂为粉状试剂，不易 封装。本专利技术通过将过滤剂膜片化，可以简化过滤物质安装过程，并 且提高被过滤物质的分散性，使进样气体均匀通过。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供电化学CO传感器防水透气过滤膜的制备方法。由于聚四氟乙烯薄膜具有耐强酸，强碱，性能稳定，不吸附气体， 防水性能好等优点。本专利技术采用材料如下硫酸盐为硫酸钠或硫酸镁； 活性炭；无水乙醇；酸性高锰酸钾溶液； 器械选用开放式炼胶机。 制备步骤为1) 预处理将氧化物、硫酸盐和活性炭混合均匀，三者质量比 为l: 0.2: 0.03到l: 0.5: 0.2，研磨制成发孔过滤材料；2) 成膜过程将得到的发孔过滤材料与质量浓度为60%的四氟 乳液混匀，二者质量比为1: l到h 1.5，搅拌，同时加入无水乙醇 破乳，发孔过滤材料与加入无水乙醇的质量比为1: O.l至ljl: 0.15，使材料均匀，在开放式炼胶机中控制温度80 100°C,反复滚压成膜， 制成厚度为30(Him的四氟薄膜。3) 后处理将四氟薄膜于盐酸中浸泡，除去其中的氧化物，用蒸馏水反复淋洗直至中性，经160 20(TC下烘干。4) 功能化将烘干的四氟薄膜反复以分析纯丙酮淋洗，更提高 了防水性能，制成抗干扰憎水透气膜，作为外膜；另取烘干的薄膜于 饱和酸性高锰酸钾溶液中浸泡2小时，在100 12(TC烘干，反复浸 泡烘干三次，形成具备特殊过滤功能的透气过滤膜，作为内膜；将内 膜与外膜贴合，封装传感器时将两膜的边缘压紧，便制成了电化学 CO传感器防水透气抗干扰过滤膜。有益效果用此法制备的CO传感器过滤膜对CO不吸附，对硫 化物(H2S，SO2等)和氮氧化物(NOx)过滤效果非常好，对10ppm浓 度的干扰气过滤效果可达98%以上。具体实施例方式实施例1: 1)将氧化锌60 g，硫酸钠12 g，活性炭1.8 g混合 均匀，研磨制成发孔过滤材料。2)成膜过程将发孔过滤材料与60g质量浓度为60%的四氟乳液混匀，搅拌。同时加入无水乙醇6g破乳， 使材料均匀。在开放式炼胶机中控制温度8(TC，反复滚压成膜，制 成厚度为300um的四氟薄膜。3)后处理将四氟薄膜于盐酸中浸泡 数小时，除去其中的氧化物。用蒸馏水反复淋洗直至中性。经180 。C下烘干。4)功能化将烘干的四氟薄膜反复以分析纯丙酮淋洗， 更提高了防水性能，制成抗干扰憎水透气膜，作为外膜；另取烘干的 薄膜于饱和酸性高锰酸钾溶液中浸泡2小时，在100 12(TC烘干， 反复浸泡烘干三次。形成具备特殊过滤功能的透气过滤膜，作为内膜。 将内膜与外膜自然贴合，封装传感器时将两膜的边缘压紧，便制成了 电化学CO传感器防水透气抗干扰过滤膜。以电流型CO传感器为检测器测试H2S干扰，不加过滤膜时，通 入50. 5卯m的CO气体，其响应信号为3200 nA;，通入10卯m的H:S 气体，其响应信号为4800 nA;加上过滤膜后，通入50. 5 ppm的CO 气体，响应信号为3200 nA，通入10 ppm的H2S气体，响应信号为 57. 6 nA。此结果说明该过滤膜对CO不吸附，对H2S的过滤效率可达 98. 4%。以电流型CO传感器为检测器测试S02干扰，不加过滤膜时，通 入50. 5卯m的CO气体，其响应信号为3200 nA;，通入10 ppm的S02 气体，其响应信号为2600nA;加上过滤膜后，通入50.5 ppm的CO气体，响应信号为3200 nA，通入10 ppm的S02气体，响应信号为 46.5 nA。此结果说明该过滤膜对CO不吸附，对S02的过滤效率可达 98. 2%。以电流型CO传感器为检测器测试NO干扰，不加过滤膜时，通 入50. 5 ppm的CO气体，其响应信号为3200 nA;，通入30 ppm的NO 气体，其响应信号为3600 nA;加上过滤膜后，通入50.5 ppm的CO 气体，响应信号为3200 nA，通入30 ppm的NO气体，响应信号为 61.2 nA。此结果说明该过滤膜对CO不吸附，对NO的过滤效率可达 98. 3%。实施例2: 1)将氧化锌60 g，硫酸钠20 g，活性炭6 g混合 均匀，研磨制成发孔过滤材料。2)成膜过程将发孔过滤材料与80 g质量浓度为60%的四氟乳液混匀，搅拌。同时加入无水乙醇8g破乳， 使材料均匀。在开放式炼胶机中控制温度8CTC，反复滚压成膜，制 成厚度为300um的四氟薄膜。3)后处理将四氟薄膜于盐酸中浸泡 数小时，除去其中的氧化物。用蒸馏水反复淋洗直至中性。经180 。C下烘干。4)功能化将烘干的四氟薄膜反复以分析纯丙酮淋洗， 更提高了防水性能，制成抗干扰憎水透气膜，作为外膜；另取烘干的 薄膜于饱和酸性高锰酸钾溶液中浸泡2小时，在100 12(TC烘干， 反复浸泡烘干三次。形成具备特殊过滤功能的透气过滤膜，作为内膜。 将内膜与外膜自然贴合，封装传感器时将两膜的边缘压紧，便制成了 电化学CO传感器防水透气抗干扰过滤膜。以电流型C0传感器为检测器测试H2S干扰，不加过滤膜时，通入50. 5卯m的C0气体，其响应信号为3200 nA;，通入10卯m的H2S 气体，其响应信号为4800 nA;加上过滤膜后，通入50.5 ppm的CO 气体，响应信号为3200 nA，通入10 ppm的H2S气体，响应信号为 33. 6 nA。此结果说明该过滤膜对CO不吸附，对H2S的过滤效率可达 99. 3%。以电流型C0传感器为检测器测试S02干扰，不加过滤膜时，通 入50. 5卯m的CO气体，其响应信号为3200 nA;，通入10 ppm的S02 气体，其响应信号为2600nA;加上过滤膜后，通入50.5卯m的CO气体，响应信号为3200 nA，通入10 ppm的S0s气体，响应信号为 25.8 nA。此结果说明该过滤膜对CO不吸附，对S02的过滤效率可达99. 0%。以电流型CO传感器为检测器测试NO干扰，不加过滤膜时，通 入50. 5 ppm的CO气体，其响应信号为3200 nA;，通入30 ppm的NO 气体，其响应信号为3600 nA;加上过滤膜后，通入50. 5 ppm的CO 气体，响应信号为3200 nA，通入30 ppm的NO气体，响应信号为 28.8 nA。此结果说明该过滤膜对CO不吸附，对NO的过滤效率可达 99. 2%。实施例3: 1)将氧化锌60 g，硫酸钠30 g，活性炭12 g混合 均匀，研磨制成发孔过滤材料。2)成膜过程将发孔过滤材料与90 g质量浓度为60%的四氟乳液混匀，搅拌。同时加入无水乙醇9g破乳， 使材料均匀。在开放式炼胶机中控制温度80°C，反复滚压成膜，制 成厚度为300"m的四氟薄膜。3)本文档来自技高网...

【技术保护点】
电化学ＣＯ传感器防水透气过滤膜的制备方法，其特征在于，采用材料如下：质量浓度为６０％四氟乳液为成膜材料；采用氧化物为氧化锌，氧化镁或氧化铝；硫酸盐为硫酸钠或硫酸镁；活性炭；无水乙醇；酸性高锰酸钾溶液；器械选用开放式炼胶机；１）预处理：将氧化物、硫酸盐和活性炭混合均匀，三者质量比为１∶０．２∶０．０３到１∶０．５∶０．２，研磨制成发孔过滤材料；２）成膜过程：将得到的发孔过滤材料与质量浓度为６０％的四氟乳液混匀，二者质量比为１∶１到１∶１．５，搅拌，同时加入无水乙醇破乳，发孔过滤材料与加入无水乙醇的质量比为１∶０．１到１∶０．１５，使材料均匀，在开放式炼胶机中控制温度８０～１００℃，反复滚压成膜，制成厚度为３００μｍ的四氟薄膜；３）后处理：将四氟薄膜于盐酸中浸泡，除去其中的氧化物，用蒸馏水反复淋洗直至中性，经１６０～２００℃下烘干；４）功能化：将烘干的四氟薄膜反复以分析纯丙酮淋洗，更提高了防水性能，制成抗干扰憎水透气膜，作为外膜；另取烘干的薄膜于饱和酸性高锰酸钾溶液中浸泡２小时，在１００～１２０℃烘干，反复浸泡烘干三次，形成具备特殊过滤功能的透气过滤膜，作为内膜；将内膜与外膜贴合，封装传感器时将两膜的边缘压紧，便制成了电化学ＣＯ传感器防水透气抗干扰过滤膜。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉江，刘世伟，李翠玲，孙庚志，华凯峰，吕翔宇，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]