[发明专利]多孔NiMn2O4为敏感电极的YSZ 基混成电位型NO2传感器及制备方法

权利要求书

1.一种以中空结构多孔NiMn₂O₄为敏感电极的YSZ基混成电位型NO₂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，其特征在于：参考电极为条状Pt，敏感电极为条状NiMn₂O₄，且为中空多孔结构，两电极位于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陶瓷板由无机粘合剂粘结在一起。

2.权利要求1所述的以中空结构多孔NiMn₂O₄作为YSZ基混成电位型NO₂传感器敏感电极材料，以提高传感器的灵敏度。

3.权利要求1所述的以多孔NiMn₂O₄为敏感电极的YSZ基混成电位型NO₂传感器的制备方法，其步骤如下：

（1）制作Pt参考电极：在YSZ基板上表面的一端使用Pt浆制作15～20μm厚的Pt参考电极，同时将一根Pt丝对折后粘在参考电极中间位置上作为电极引线；

（2）制作NiMn₂O₄敏感电极：将NiMn₂O₄敏感电极材料用去离子水调成浆料，质量浓度为2～20％；用NiMn₂O₄浆料在与参考电极对称的YSZ基板上表面的另一端制备20～30μm厚的敏感电极，同样将一根铂丝对折后粘在敏感电极上作为电极引线；

（3）将上述制备有参考电极和敏感电极的YSZ基板在800～1000℃下烧结1～3小时；

（4）使用无机粘合剂将YSZ基板下表面和带有Pt加热电极的Al₂O₃陶瓷板粘结在一起；

（5）将粘合好的器件进行焊接、封装，从而制备得到以多孔NiMn₂O₄为敏感电极的YSZ基混成电位型传感器。

4.如权利要求3所述的以多孔NiMn₂O₄为敏感电极的YSZ基混成电位型NO₂传感器的敏感电极材料制备方法，其特征在于：首先按摩尔比1：2的比例称取Ni(NO₃)₂和Mn(NO₃)₂，将两种盐溶于40～80ml去离子水中，去离子水中的Ni(NO₃)₂的浓度范围为0.05～0.15mol/L，加入与去离子水等体积的煤油，再将6～8ml的乳化剂(Z，Z，Z)-三-9-十八烯酸脱水山梨醇酯逐滴加入；然后将上述油水混合液放在磁力搅拌器上搅拌2～4个小时，得到油包水的乳化液；将得到的乳化液逐滴加入到不断搅拌的80～140mL、150～200℃煤油中，离心后将离心产物于60～100℃烘干；最后将烘干产物在800～1000℃烧结1～3小时，从而得到NiMn₂O₄敏感电极材料。

5.如权利要求4所述的中空结构多孔NiMn₂O₄敏感电极材料的制备方法，其特征在于：乳化液逐滴加入到煤油中的滴速为1滴/1～3s。

6.如权利要求4所述的中空结构多孔NiMn₂O₄敏感电极材料的制备方法，其特征在于：高温烧结时的升温速率为1～2℃/min。

7.如权利要求3所述的以多孔NiMn₂O₄为敏感电极的YSZ基混成电位型NO₂传感器的制备方法，其特征在于：步骤（4）中的无机粘合剂为氧化铝和硅酸钠的混合物。