一种金属掺杂碳纳米管传感器及其在SF6检测中的应用制造技术

本发明专利技术涉及气敏传感器技术领域，公开了一种金属掺杂碳纳米管传感器及其在SF6检测中的应用，金属掺杂碳纳米管传感器，包括叉指电极，所述叉指电极表面均匀涂布金属掺杂碳纳米管薄膜，所述金属掺杂碳纳米管为铂氮掺杂碳纳米管，通过连续测量气敏测试过程中传感器的电阻变化来检测SF6分解组分的浓度，SF6分解组分包括H2S、SO2、SOF2和SO2F2。本发明专利技术解决了H2S和SO2气体间的甄别性检测并改善了SOF2和SO2F2气体的传感性能，通过传感器检测SF6特征分解产物，可实现设备绝缘在线监测与故障诊断及评估。可实现设备绝缘在线监测与故障诊断及评估。

【技术实现步骤摘要】
一种金属掺杂碳纳米管传感器及其在SF6检测中的应用


[0001]本专利技术涉及气敏传感器
，具体的是一种金属掺杂碳纳米管传感器及其在SF6检测中的应用。

技术介绍

[0002]六氟化硫(sulfurhexafluoride，SF6)气体具有卓越的绝缘性能和灭弧性能，已作为绝缘介质被广泛应用于各电压等级的气体绝缘组合电器(gas insulated swichgear，GIS)和气体绝缘变压器(gas insulating transformer，GIT)中。SF6气体绝缘设备不可避免地存在一些潜伏性绝缘缺陷，缺陷类型主要包括：自由导电微粒、金属突出物、绝缘子缺陷和悬浮点位体。这些缺陷容易引发不同形式和严重程度的局部放电或局部过热等绝缘性故障。伴随故障产生的局部强电磁能及局部高温，会使得在室温下气体化学性质稳定的SF6不同程度地分解为一系列的低氟硫化物(SFn，n＝1，2，3，4，5)，这些化学性质活泼的低氟硫化物会与电气设备中存在的微水微氧等杂质进一步发生反应，生成如SO2F2、SOF2、SO2、H2S与HF等稳定的组分。然而，存在的杂质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属掺杂碳纳米管传感器，其特征在于，包括叉指电极，所述叉指电极表面均匀涂布金属掺杂碳纳米管薄膜，所述金属掺杂碳纳米管为铂氮掺杂碳纳米管，传感器的制备方法包括以下步骤：S1、将硅基板浸入浓硫酸和双氧水的混合溶液中浸泡10
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30s，取出后依次用乙醇、去离子水洗涤1
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3次，洁净N2吹干后放入干燥箱中充分烘干；S2、通过蒸镀或溅镀的方式在硅基板表面镀膜厚度为的Cr/Au金属层；S3、在进行金属镀膜后的硅基板表面旋涂光刻胶，曝光显影得到掩膜图形，通过蚀刻液蚀刻掩膜外的金属层，蚀刻完成后除去光刻胶掩膜得到叉指电极；S4、将铂氮掺杂碳纳米管粉末加入乙醇中超声分散10
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15min形成均匀的分散液，然后将叉指电极加热至75
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85℃，铂氮掺杂碳纳米管的分散液均匀喷涂在叉指电极表面，喷涂时长为10s/次，喷涂间隔为10s，直至达到所需薄膜厚度，完成金属掺杂碳纳米管传感器的制备。2.根据权利要求1所述的金属掺杂碳纳米管传感器，其特征在于，所述步骤S1中浓硫酸和双氧水按体积比7:3混合。3.根据权利要求1所述的金属掺杂碳纳米管传感器，其特征在于，所述叉指电极的电极厚度为20
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40μm，电极间的间距为0.5
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1mm。4.根据权利要求1所述的金属掺杂碳纳米管传感器，其特征在于，所述铂氮掺杂碳纳米管制备方法包括以下步骤：(1)将(NH4)2CO3、(NH4)6Mo7O
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4H2O加入去离子水和氨水的混合液中溶解得到溶液A，将Fe(NO3)3·
9H2O、Al(NO3)3·
9H2O加入去...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞恩，陈林聪，陈晓琳，符小桃，
申请(专利权)人：海南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：