一氧化碳指示装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种一氧化碳指示装置，包括基底层和设于基底层上的指示层，指示层以质量份计，其原料组成包括：20份~50份的纳米二氧化铈以及30份~60份的连接料，其中，所述纳米二氧化铈掺有金属离子杂质。上述一氧化碳指示装置，由于指示层中掺杂有金属离子，其反应温度降低至100℃，当其设置在火源附近，可在第一时间检测火源是否产生一氧化碳气体，人们可通过指示层的颜色判断室内是否含有一氧化碳气体，从而决定是否采取防护措施。本发明专利技术的一氧化碳指示装置结构简单、成本低廉，起始反应温度大幅降低，且可重复指示一氧化碳气体。

【技术实现步骤摘要】
一氧化碳指示装置
本专利技术涉及指示设备
，尤其涉及一种一氧化碳指示装置。
技术介绍
众所周知，当物质燃烧不充分时，容易产生剧毒的一氧化碳气体，由于一氧化碳气体无色无味，人们无法通过视觉、嗅觉等方式进行辨别。因此，尤其在冬天，因在密闭室内烤火导致一氧化碳中毒、甚至死亡的悲剧事件仍时有发生。现有的一氧化碳指示装置多为电子产品，一方面，因其价格高昂，导致其并未获得大面积推广使用；另一方面，其一般利用一氧化碳比空气轻的特点设置于远离火源的墙壁上方，由于距离较远，当指示装置发生警报时，往往室内的一氧化碳浓度已处于较高水平，对火炉附近的人而言，其危险性不言而喻，因此，电子一氧化碳指示装置实用性并不高。催化剂二氧化铈虽然常用于催化反应一氧化碳，但其反应温度高达500℃，过高的反应温度限制了其在一氧化碳指示领域的应用。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种价格低廉且适合设于火源附近的一氧化碳指示装置。一种一氧化碳指示装置，包括：基底层；指示层，所述指示层设于所述基底层上，所述指示层以质量份计，其原料组成包括：20份~50份的纳米二氧化铈以及30份~60份的连接料，其中，所述纳米二氧化铈掺有金属离子杂质。在一个实施方式中，所述金属离子与所述二氧化铈的摩尔数配比为10摩尔%~20摩尔%：40摩尔%~60摩尔%。在一个实施方式中，所述金属离子选自镍离子、铜离子、钛离子及锆离子中的至少一种。在一个实施方式中，所述纳米二氧化铈粒径为10nm~200nm。>在一个实施方式中，所述连接料选自甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯酸共聚物或丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯酸羟乙酯共聚物中的至少一种。在一个实施方式中，所述基底层材料为导热系数大于30的材料。在一个实施方式中，所述基底层材料选自铝、锌、铜、铁中的任意一种。在一个实施方式中，所述基底层远离所述指示层的一侧设有隔热层。在一个实施方式中，还包括胶粘层，所述胶粘层设于所述基底层远离指示层的一侧。在一个实施方式中，还包括离型层，所述离型层设于所述胶粘层远离所述基底层的一侧。上述一氧化碳指示装置，指示层材料的起始反应温度降至100℃，指示层连接料分子之间存在大量微孔，一氧化碳分子得以通过微孔进入指示层与纳米二氧化铈接触，当指示层温度达到100℃以后，二氧化铈表面的活性氧原子与一氧化碳发生氧化还原反应，一氧化碳得到氧原子被氧化成二氧化碳，以此同时，二氧化铈失去氧原子被还原成具有氧空穴的三氧化二铈，在这个过程中，其颜色由白色变为金黄色。以此同时，反应生产的三氧化二铈晶体存在氧空穴，其可吸附空气中的氧气，当氧空穴吸附氧原子后，三氧化二铈再度被氧化成二氧化铈。纳米二氧化铈因其表面具有良好的储氧和释氧能力，在指示层中充当催化指示剂的作用。当该一氧化碳指示装置设置于火源附近时，可利用火源的热量促进变色反应，当反应开始后，指示层由白色变为金黄色，从而通过可视的颜色变化指示室内是否具有一氧化碳气体，从而决定是否采取防护措施。附图说明图1为一实施例的一氧化碳指示装置结构示意图；图2为另一实施例的一氧化碳指示装置结构示意图；图3为另一实施例的一氧化碳指示装置结构示意图；图4为另一实施例的一氧化碳指示装置结构示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。在本文中，除非有特殊地说明，各原料的份数均指重量份。一实施方式的一氧化碳指示装置10，请参阅图1，其包括：基底层100和指示层200。基底层100，用于承载指示层200，由于指示层200的起始反应温度为100℃，因此，要求基底层100具有良好的耐热性能和导热性。具体的，基底层100可耐300℃以上的高温，其导热系数大于30，一方面，良好的耐高温性能使基底层100可在火源附近不至于因受热熔化或烧毁，另一方面，良好的导热性能使其可快速获取火源的热量，以激活指示层200的变色反应，从而在火源开启后的较短时间内处于激活状态。优选地，基底层100可耐500℃以上的高温，其导热系数大于50，可选的基底层100材料包括铝、锌、铜、铁中的任意一种，上述基底层材料在高温下的耐候性大幅增强，使指示装置10的稳定性大幅提高。指示层200，设于基底层100上，当其温度高于起始反应温度时，指示层200可与一氧化碳其它发生氧化还原变色反应，从而用于指示火源附近的空气是否存在一氧化碳气体。本实施方式中，起始反应温度为100℃。具体地，指示层200以质量份计，其原料组成包括：20份~50份的纳米二氧化铈以及30份~60份的连接料，其中，纳米二氧化铈掺有金属离子杂质。纳米二氧化铈在指示层200中起催化指示作用，其可与一氧化碳气体在高温下发生氧化还原反应，反应过程颜色发生变化，其反应化学式如下：2CeO2+CO=Ce2O3+CO22Ce2O3+O2=4CeO2二氧化铈具有面心立方体的晶体结构，其各项同性的结构特点使其不易形成一维或二维的结构，而易于形成球形的纳米颗粒。在高于600℃高温下，二氧化铈表面的活性氧原子易与一氧化碳发生氧化还原反应，在氧化还原过程中，二氧化铈失去氧原子被还原成具有氧空穴的三氧化二铈，以此同时，一氧化碳得到氧原子被氧化成二氧化碳，在这个过程中，二氧化铈的颜色由白色变为金黄色。由于三氧化二铈晶体存在氧空穴，其可吸附空气中的氧气，当氧空穴吸附氧原子后，三氧化二铈再度被氧化成二氧化铈。纳米二氧化铈因其表面具有良好的储氧和释氧能力，在指示油墨中充当催化指示剂的作用。具体地，选择纳米二氧化铈颗粒作为催化指示剂材料，由于颗粒的粒径越小，其总表面积或亚表面积越大，由于该变色反应发生在纳米二氧化铈的表面或者亚表面，因此，选择纳米材料作为催化指示剂材料，可促进其反应速率。进一步地，选择纳米微球、纳米线及纳米棒等颗粒形状作为催化指示剂材料，实验证明，在相同的温度下，采用纳米微球、纳米线及纳米棒等颗粒形状作为催化指示剂材料，在变色反应过程中，指示层200的变色区间明显加大，指示效果更加明显，此外，上述微观结构的二氧化铈颗粒，还有利于降低指示层200的起始反应温度。优选地，纳米二氧化铈颗粒为由纳米微球串联而成的纳米线，纳米线结构的二氧化铈颗粒由于其特殊的微观结构，可大幅降低指示层200的氧化还原起始反应温度。在一个实施方式中，纳米二氧化铈颗粒的粒径为10nm~200nm，使一氧化碳指示油墨满足不同印刷方式的适印性需求，此外，二氧化铈颗粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一氧化碳指示装置，其特征在于，包括：/n基底层；/n指示层，所述指示层设于所述基底层上，所述指示层以质量份计，其原料组成包括：20份~50份的纳米二氧化铈以及30份~60份的连接料，其中，所述纳米二氧化铈掺有金属离子杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种一氧化碳指示装置，其特征在于，包括：
基底层；
指示层，所述指示层设于所述基底层上，所述指示层以质量份计，其原料组成包括：20份~50份的纳米二氧化铈以及30份~60份的连接料，其中，所述纳米二氧化铈掺有金属离子杂质。


2.根据权利要求1所述的一氧化碳指示装置，其特征在于，所述金属离子与所述二氧化铈的摩尔数配比为10摩尔%~20摩尔%：40摩尔%~60摩尔%。


3.根据权利要求2所述的一氧化碳指示装置，其特征在于，所述金属离子选自镍离子、铜离子、钛离子及锆离子中的至少一种。


4.根据权利要求3所述的一氧化碳指示装置，其特征在于，所述纳米二氧化铈粒径为10nm~200nm。


5.根据权利要求4所述的一氧化碳指示装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：余林飞，周世兵，覃燕，刘靛，郑磷，
申请(专利权)人：深圳九星印刷包装集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44