[发明专利]Gd2

说明书

一种以棒状ZnO为敏感电极的Ca掺杂Gd₂Zr₂O₇固体电解质型甲醛(HCHO)传感器及其制备方法，属于气体传感器技术领域。依次由带有Pt加热电极的Al₂O₃陶瓷加热板、Ca掺杂Gd₂Zr₂O₇电解质基板、参考电极和ZnO敏感电极组成；参考电极和ZnO敏感电极分别呈条状制备在电解质基板上表面的两端，电解质基板下表面通过无机粘合剂与带有Pt加热电极的Al₂O₃陶瓷加热板粘结。本发明采用烧绿石型Ca掺杂Gd₂Zr₂O₇固体电解质，与具有棒状结构的ZnO敏感电极材料相结合，制备了混成电位型HCHO传感器。该传感器遵循混成电位传感机理，能够有效地用于室内污染物的检测，具有十分重要的现实应用价值。

技术领域

本发明属于气体传感器技术领域，具体涉及一种以棒状ZnO为敏感电极的 Ca掺杂Gd₂Zr₂O₇固体电解质型甲醛(HCHO)传感器及其制备方法，可用于室内空气污染物，特别是对于甲醛的检测。

背景技术

近几十年来，随着人们生活水平的提高和人类健康意识的提高，室内空气质量问题日益成为公众关注的焦点。在众多的室内有害气体中，甲醛(HCHO)正成为危害人类健康的头号杀手，而各种装饰材料的大量使用成为HCHO的主要来源。HCHO对人体的皮肤、黏膜和呼吸道造成刺激，长期暴露于高浓度HCHO 环境中的人罹患癌症的风险要大大增加。除此之外，HCHO还是一种重要的工业原料，广泛用于纺织、木材加工等行业领域，这就更增加了与人们接触的机会。因而对HCHO的检测和防治很早就成为了人们关注和亟待解决的问题(中华人民共和国科学技术部.中毒预防与应急处置[M].徐州：中国矿业大学出版社, 2010:34-36；魏国强，杨勇.我国甲醛生产现状与技术进展[J].中国化工贸易， 2015,7(22):127；绍兴市市场监督管理局.世界卫生组织国际癌症研究机构致癌物清单1类致癌物清单(共120种)[EB/OL].[2018.09.27]. http://scjg.sx.gov.cn/art/2018/9/27/art_1484741_21554630.html)。相比于色谱、荧光分光光度等方法，开发一种高灵敏的HCHO气体传感器无论是从时效性还是经济性上，都是十分必要的。传感器的种类丰富多样，基于固体电解质和氧化物敏感电极的混成电位型传感器相比于其他类型(半导体氧化物等)的传感器而言具有更加优良的稳定性和选择性，因而开发这种类型的HCHO传感器具有十分重要的现实应用价值(N.Miura,T.Sato,A review of mixed-potential type zirconia-based gassensors[J],Ionics,2014,20,901-925)。