[发明专利]一种用于检测甲醛的气敏陶瓷材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种用于检测甲醛的气敏陶瓷材料属于功能陶瓷技术领域，主要成分为SnO₂和ZnO，SnO₂的含量为85‑90wt％，ZnO的含量为2‑3wt％，还包括以下质量百分比的添加剂，La₂O₃ 0.05‑0.65wt％；TiO₂ 1.2‑1.7wt％；Pt 1～5wt％；In₂O₃ 5～10wt％；石墨烯0.05～0.15wt％。本发明还公开了该气敏陶瓷材料的制备方法，先将各组分加入乙醇中混合均匀，去除乙醇后制浆形成气敏层浆料，将气敏层浆料覆着在陶瓷加热体上，烧结，即得。采用本发明所述的气敏材料制作的甲醛气敏元件具有响应快，灵敏度高，测量范围宽，耐候性强的优点。

技术领域

本发明涉及功能陶瓷技术领域，特别涉及一种用于检测甲醛的气敏陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

气敏陶瓷，亦称气敏半导体是用于吸收某种气体后电阻率发生变化的一种功能陶瓷。它是用二氧化锡等材料经压制烧结而成的，对许多气体反映十分灵敏，可应用于气敏检漏仪等装置进行自动报警。在生活中，它是应用越来越多，可保障人们的生命财产。

甲醛是一种无色、具有强烈气味的刺激性气体，能与蛋白质结合，被世界卫生组织确定为一类致癌物，并被认为同白血病发生之间存在着因果关系。吸入高浓度甲醛后，会出现呼吸道的严重刺激和水肿、眼刺痛、头痛等症状，也可能发生支气管哮喘。皮肤直接接触甲醛，可引起皮炎、色斑、坏死。经常吸入少量甲醛，会引起慢性中毒，出现粘膜充血、皮肤刺激症、过敏性皮炎、指甲角化和脆弱、甲床指端疼痛等。

随着经济的快速发展和人民生活水平的提高，室内装修已经成为时尚。伴随而来的就是大量含有甲醛的装修、装饰材料纷纷进入室内，产生以甲醛等有毒气体为主要污染源的室内污染。据统计，我国城市新装修房屋中有60％～94％甲醛浓度超过国家标准，且平均浓度可达到国家卫生标准(0.08mg/m³)的3～10倍，存在严重的健康隐患。

目前甲醛检测方法一般有两种：化学法和仪器法。化学法(分光光度法)主要包括酚试剂法、乙酰丙酮法、变色酸法、盐酸副玫瑰苯胺法、AHMT法等。仪器法主要包括气相色谱法、液相色谱法、离子色谱法、示波极谱测定法等。这些方法需要比较复杂、昂贵的仪器。金属氧化物半导体气敏传感器由于价格低廉、易于制作、可以实现在线检测而受到广泛重视。

现有的甲醛气敏元件虽然对甲醛气体具有抗干扰性好、相应时间和恢复时间短等优点，但是灵敏度不高、制作过程复杂、制作条件苛刻，不易于大规模生产，气敏元件工作温度高(260℃～300℃)，也存在安全隐患。

发明内容

本发明提供了一种用于检测甲醛的气敏陶瓷材料及其制备方法，解决现有检测甲醛的气敏陶瓷材灵敏度不高和制作过程复杂的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种用于检测甲醛的气敏陶瓷材料，所述气敏陶瓷材料主要成分为SnO₂和ZnO，SnO₂的含量为85-90wt％，ZnO的含量为2-3wt％，还包括以下质量百分比的添加剂，La₂O₃0.05-0.65wt％；TiO₂ 1.2-1.7wt％；Pt 1～5wt％；In₂O₃ 5～10wt％；石墨烯0.05～0.15wt％。