基于Co₃V₂O₈敏感电极和三维三相界面的YSZ基混成电位型NO₂传感器及制备方法

摘要

本发明属于气体传感器技术领域，具体涉及一种基于Co₃V₂O₈敏感电极和三维三相界面的高性能YSZ基混成电位型NO₂传感器及其制备方法，该传感器主要可用于汽车尾气的检测。传感器依次由带有Pt加热电极的Al₂O₃陶瓷板、YSZ基板、参考电极和敏感电极组成；参考电极为条状Pt，敏感电极为条状Co₃V₂O₈和YSZ的混合物，两电极彼此分立且对称地制备在YSZ基板上表面的两端，YSZ基板的下表面与带有Pt加热电极的Al₂O₃陶瓷板粘结在一起。本发明以YSZ基板作为离子导电层，利用具有高电化学催化活性的Co₃V₂O₈+YSZ为敏感电极，通过改变YSZ的加入量来改变敏感电极材料的三相界面面积，形成三维三相界面，达到提高敏感特性的目的。

主权项

一种基于Co₃V₂O₈敏感电极和三维三相界面的YSZ基混成电位型NO₂传感器，其特征在于：是由带有Pt加热电极的Al₂O₃陶瓷板、YSZ基板、参考电极和敏感电极组成；参考电极为条状Pt，敏感电极为条状Co₃V₂O₈和YSZ的混合物，在Co₃V₂O₈和YSZ的混合物中，YSZ的质量含量为10～50％，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基板的下表面与带有Pt加热电极的Al₂O₃陶瓷板粘结在一起；且敏感电极材料是由如下方法制备得到，按照摩尔比3：2的比例分别称取CoCl₂·6H₂O和NH₄VO₃，将两种盐分别溶于10～20mL的去离子水中，搅拌使其溶解；将甘氨酸加入到NH₄VO₃溶液中，在60～90℃下搅拌2～4小时；将乙二醇溶液和CoCl₂溶液分别逐滴滴加到加入甘氨酸的NH₄VO₃溶液中，在60～90℃下搅拌4～6小时得到溶胶，继续搅拌得到凝胶，在80～120℃真空干燥箱中烘干12～24小时得到干凝胶；然后在800～1000℃下烧结2～4小时，从而得到Co₃V₂O₈；其中，NH₄VO₃和甘氨酸的摩尔比为1：2，甘氨酸和乙二醇的质量比为1：3；最后，通过研磨的方法将Co₃V₂O₈和YSZ颗粒均匀混合，得到YSZ质量掺杂量为10～50％的敏感电极材料。