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申请/专利权人:上海雷磁传感器科技有限公司
摘要:本发明涉及一种氮氧化物气敏电极及其制备方法,属于气敏电极技术领域。电极材料是固体电解质型气体传感器的关键部件。金属氧化物作为敏感电极材料表现出良好的传感性能,MOF和石墨烯基材料的复合使复合材料的可控化得到进一步增强。因此,本发明使用石墨烯Cu‑MOF复合材料为电极材料,该复合材料有更好的导电性;本发明对制得的气敏电极进行表面改性,通过引入正电荷,进一步提升了电极的导电性和敏感度。
主权项:1.一种氮氧化物气敏电极的制备方法,其特征在于,所述气敏电极的材料为石墨烯Cu-MOF复合材料,该复合材料制备流程如下,S11:将ZrCl4、对苯二甲酸固体按摩尔比1:1混合,溶解在体积比为8:1的N,N-二甲基甲酰胺和甲酸的混合溶液中,将混合溶液放入聚四氟乙烯内衬中,再放入到金属反应釜中,将金属反应釜于120℃恒温静置24h,静置完成后待溶液自然冷却至室温,过滤得到固体,用N,N-二甲基甲酰胺和甲醇的混合溶液洗涤固体3次,洗涤后的固体于80℃烘箱中干燥24h,得到MOF载体;S12:将S11制得的MOF载体加入到CuNO32•3H2O溶液中,MOF载体和CuNO32•3H2O溶液按质量比1:1混合,在室温下超声1h,超声后得到混合物,将得到的混合物在140℃下恒温静置5h,待混合物冷却至室温后,过滤得到固体,用N,N-二甲基甲酰胺和甲醇的混合溶液洗涤固体,将得到的固体在100℃下干燥24h,得到Cu-MOF材料;S13:将S12制得的Cu-MOF材料和石墨烯按体积比1:1混合,在球磨机中先研磨1h,再加入1wt%非离子表面活性剂,继续研磨1h,得到石墨烯Cu-MOF复合材料;所述氮氧化物气敏电极的制备方法如下,S31:将制得的石墨烯Cu-MOF复合材料在500℃下煅烧3h,将煅烧得到的产物按质量比1:3和有机载体混合均匀,制得电极浆料;S32:选用多孔材料为基体,用气动打磨机对基体表面进行粗糙化处理,在基体表面粘上Pt丝;S33:将S31制得的电极浆料均匀涂覆到粘有Pt丝的基体上,在氮气气氛下,恒温60℃干燥12h,冷却至室温,固化12h后得到基底材料;S34:将S33制得的基底材料浸入阳离子表面活性剂,超声30min,在60℃下干燥12h,得到氮氧化物气敏电极。
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