[发明专利]一种气体传感器催化电极的制备方法及催化电极

说明书

本发明公开了一种气体传感器催化电极的制备方法及催化电极，本方案首先在含有催化剂的四氟乙烯悬浮液中，分别加入高聚物和凝结剂，形成混合悬浮液；接着将得到的混合悬浮液采用真空抽滤的方式，在聚四氟乙烯基底膜上成膜，制备出催化电极。本发明提供的方案不仅能够使得催化层分布均匀，而且能够实现对电极上催化层负载量的可控，再者制得的催化电极的机械强度高，并且整个生产工艺简单，成本低，实用性强。

技术领域

本发明涉及气体传感器技术，具体涉及气体传感器催化电极的技术。

背景技术

电催化是使电极、电解质界面上的电荷转移加速反应的一种催化作用。由此对于气体传感器来说电催化电极则为整个气体传感器中非常重要的一个组件。由此，如何制备适用于气体传感器的催化电极则为本领域非常重要的技术问题。

例如，公开CN107966483A中国发明专利申请中公布了一种气体传感器催化电极的制备方法，该方案将铂催化剂，采用气体喷枪的方式将其喷涂到聚四氟乙烯基底膜上，从而制得催化电极。这种制备方法制备的催化电极，能够减少铂的浪费，从而降低生产成本；但是得到的催化层不够均匀、厚度不一，催化电极的机械强度低。

发明内容

针对现有气体传感器催化电极的制备方案所存在的问题，需要一种新的气体传感器催化电极制备方案。

为此，本发明的目的在于提供一种气体传感器催化电极的制备方法，该制备方法使得催化电极催化层分布均匀，并对电极上催化层负载量的可控；本发明还进一步提供基于本制备方法形成的气体传感器催化电极，该催化电极的机械强度高；由此来克服现有技术所存在的缺陷。

为了达到上述目的，本发明提供的气体传感器催化电极的制备方法，包括：

在含有催化剂的四氟乙烯悬浮液中，分别加入高聚物和凝结剂搅拌均匀，形成混合悬浮液；

将得到的混合悬浮液采用真空抽滤的方式，在聚四氟乙烯基底膜上成膜，制备出催化电极。

进一步的，所述催化剂为铂，钌，金，银，铅等中的一种或多种。

进一步的，所述高聚物为碳纳米管，纤维素纳米纤维，甲壳素纳米纤维中的一种或多种。

进一步的，所述凝结剂包括硫酸、盐酸、硝酸等酸性试剂。

进一步的，所述制备方法在真空抽滤的同时，对混合悬浮液进行搅拌使混合悬浮液均一稳定，抽滤时使催化剂能够较为均匀地附着在聚四氟乙烯基底膜上。

进一步的，所述制备方法通过机械搅拌桨对混合悬浮液进行搅拌，搅拌桨的底端距离混合悬浮液底端0.5-2.0cm，搅拌桨的旋转速率至使混合悬浮液形成有小的旋转旋涡。

为了达到上述目的，本发明提供的气体传感器催化电极采用上述制备方法

本发明提供的气体传感器催化电极的制备方案，通过加入高聚物，有效的提高催化剂的分散性；并采用真空抽滤的方式，使其催化层分布均匀并能够实现对电极上催化层负载量的可控，制得的催化电极的机械强度高，并且整个生产工艺简单，成本低，实用性强。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本实例中抽滤法制备气体传感器催化电极方法流程图；

图2为本实例中采用的真空抽滤装置的示意图。

图中各标号说明：

1、搅拌桨； 2、过滤杯； 3、混合悬浮液；

4、催化层； 5、聚四氟乙烯基底膜；

6、固定铝夹； 7、砂芯过滤头； 8、集液瓶。