[发明专利]一种双修饰泡沫镍电极及其制备方法和采用该电极的电化学甲醛传感器

说明书

一种双修饰泡沫镍电极及其制备方法和采用该电极的电化学甲醛传感器模组。该泡沫镍电极为表面修饰了多孔金和过渡金属磷化物的泡沫镍电极，多孔金的修饰方法是先电沉积金锡合金后，再去除合金中的锡，过渡金属磷化物修饰是采用水热法。利用双修饰泡沫镍电极作为甲醛电化学传感器检测甲醛，具有更高的灵敏性稳定性和准确性，能够提高甲醛检测的精准度。

技术领域

本发明涉及一种泡沫镍电极，尤其是涉及一种双修饰泡沫镍电极及其制备方法和采用该电极的电化学甲醛传感器模组，属于电化学检测技术领域。

背景技术

室内装修后的空气质量问题已引起人们的广泛关注，其中空气中甲醛含量是评价新装修环境是否适宜使用或居住的一项重要指标。目前甲醛传感器的主流解决方案为采用红外传感器和气敏传感器，其中红外传感器的优点为干扰小，准确度高，缺点为传感器附属设备繁杂，无法实现小型化、便携化；气敏传感器是目前甲醛传感器的主要发展方向，但气敏传感器的原理为通过气敏膜与甲醛发生吸附后改变气敏膜的电学性质，从而获得信号响应，气敏膜由于吸附容量的限制及气体脱附困难，无法在较大浓度范围及较长时间内准确检测甲醛的浓度。

气体电化学检测是近些年新发展的一种检测技术，采用电化学传感器能够准确地检测到甲醛在分解过程中反应的量的多少，从而精确测量空间内甲醛的变化。目前很多便携式甲醛监测仪也开始采用电化学检测方法，其中电化学甲醛传感器是其最重要的一个元器件，具备低功耗、高灵敏度、线性度好等优良特性。但目前已有的电化学传感器受外部湿度、干扰物质等因素影响会导致检测结果不稳定、重复性不好的缺点，导致在不同时期或不同环境测量的结果波动较大，其稳定性有待提高。

本发明基于电化学反应原理检测甲醛浓度，能制作体积小、可重复性高、稳定性高的电化学甲醛传感器。

发明内容

本发明的目的是提供一种双修饰泡沫镍电极及其制备方法、以及采用该泡沫镍电极制备的甲醛电化学传感器。

本发明的目的之一是提供一种双修饰泡沫镍电极，具体是在泡沫镍电极表面上修饰多孔金和过渡金属磷化物的微针电极。

进一步的，所述的过渡金属磷化物为钴、铜或镍的磷化物中的至少一种。

进一步的，所述的过渡金属磷化物为磷化钴(Co₂P)。

本发明的目的之二是提供一种双修饰泡沫镍电极的制备方法，包括步骤如下：

1)对泡沫镍电极进行表面处理，得到表面处理过的泡沫镍电极；

2)在泡沫镍电极表面修饰多孔金：先电沉积金锡合金后，再用化学腐蚀法或电化学腐蚀法去除合金中的锡；

3)在已修饰多孔金的泡沫镍电极表面修饰过渡金属磷化物：将修饰多孔金的泡沫镍电极浸入水热釜中，水热釜中装有过渡金属盐、油酸胺和三苯基膦的混合液，在真空下进行水热反应，水热反应后将泡沫镍电极置于电烘箱中焙烧，冷却后纯水清洗，干燥即得修饰了多孔金和过渡金属磷化物的双修饰泡沫镍电极。

进一步的，所述步骤1)具体包括：表面处理是除油处理；优选的，所述的除油处理是有机溶剂清洗或者超声波清洗。

进一步的，所述步骤2)中电化学沉积所用的金锡合金溶液组成为亚硫酸金、甲基磺酸锡、柠檬酸、焦磷酸钾和硫酸钾；

优选所述的金锡合金溶液的组成为：亚硫酸金10～50g/L、甲基磺酸锡10～50g/L、柠檬酸40～90g/L、焦磷酸钾50～90g/L、硫酸钾10～30g/L；

更优选的金锡合金溶液的组成为：亚硫酸金20～40g/L、甲基磺酸锡20～40g/L、柠檬酸50～80g/L、焦磷酸钾60～80g/L、硫酸钾15～25g/L。