一种新型电化学一氧化碳气体传感器电极和制备方法与流程

1.本发明涉及一种一氧化碳气体传感器电极，特别涉及一种新型电化学一氧化碳气体传感器电极和制备方法，属于一氧化碳气体传感器技术领域。


背景技术：

2.一氧化碳，一种碳氧化合物，化学式为co，分子量为28.0101，通常状况下为是无色、无臭、无味的气体。物理性质上，一氧化碳的熔点为-205℃，沸点为-191.5℃，难溶于水（20℃时在水中的溶解度为0.002838 g，不易液化和固化。化学性质上，一氧化碳既有还原性，又有氧化性，能发生氧化反应（燃烧反应）、歧化反应等；同时具有毒性，较高浓度时能使人出现不同程度中毒症状，危害人体的脑、心、肝、肾、肺及其他组织，甚至电击样死亡，人吸入最低致死浓度为5000 ppm（5分钟），工业上，一氧化碳是一碳化学的基础，可由焦炭氧气法等方法制得，主要用于生产甲醇和光气以及有机合成等。
3.一氧化碳是一种无色无味有毒的气体，当一氧化碳在空气中浓度达到0.4%时，就可致人死亡；达12.5～74%时，具有爆炸性。对于烧煤取暖或做饭的家庭，一氧化碳的检测尤为重要。目前，检测一氧化碳的传感器主要有红外、半导体和电化学三种。红外传感器的缺点是价格贵，不适用于民用，半导体传感器选择性差，稳定性不理想。电化学传感器灵敏度高，价格适中，被广泛使用。然而电化学传感器的电极多采用纳米贵金属或复合粉体材料，贵金属价格高，复合粉体制备工艺复杂。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种新型电化学一氧化碳气体传感器电极和制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型电化学一氧化碳气体传感器电极，所述电极的制备材料包括纳米铂、聚乙烯吡咯烷酮、石墨烯、n-甲基吡咯烷酮、聚四氟乙烯乳液和载体。
6.作为本发明的一种优选技术方案，所述纳米铂、聚乙烯吡咯烷酮、石墨烯、n-甲基吡咯烷酮的比例为1：1：5：70～1：1：7：95，所述聚四氟乙烯乳液的质量比为5～10%。
7.作为本发明的一种优选技术方案，所述载体为聚四氟乙烯膜和pvc隔板的一种。
8.作为本发明的一种优选技术方案，一种新型电化学一氧化碳气体传感器电极的制备方法，包括以下步骤：s1：将纳米铂、聚乙烯吡咯烷酮、石墨烯和n-甲基吡咯烷酮按照1：1：5：70～1：1：7：95的质量比超声2～4分钟混合均匀得到a； s2：再加入质量比为5～10%的聚四氟乙烯乳液（60%）于a中用玻璃棒快速搅拌15～20秒混合均匀得到b；s3：利用丝网印刷技术将b印刷至聚四氟乙烯膜或pvc隔板上，得到初始电极，然后将电极置于真空干燥箱中45～70℃，60～120min，取出后用压力机压10～20mpa、15～20秒，取出后置于玻璃板上常温中自然干燥，获得固定电极。
9.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.本发明一种新型电化学一氧化碳气体传感器电极和制备方法，本发明将纳米铂、聚乙烯吡咯烷酮、石墨烯和n-甲基吡咯烷酮按照1：1：5：70～1：1：7：95的质量比超声2～4分钟混合均匀得到a；再加入质量比为5～10%的聚四氟乙烯乳液（60%）于a中用玻璃棒快速搅拌15～20秒混合均匀得到b；利用丝网印刷技术将b印刷至聚四氟乙烯膜或pvc隔板上，得到初始电极，然后将电极置于真空干燥箱中45～70℃，60～120min，取出后用压力机压10～20mpa、15～20秒，取出后置于玻璃板上常温中自然干燥，获得固定电极，具有制备工艺简单，价格低，灵敏度高，适用于民用一氧化碳的检测。
附图说明
10.图1为本发明的组成结构示意图。
具体实施方式
11.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
12.请参阅图1，本发明提供了一种新型电化学一氧化碳气体传感器电极和制备方法的技术方案：电极的制备材料包括纳米铂、聚乙烯吡咯烷酮、石墨烯、n-甲基吡咯烷酮、聚四氟乙烯乳液和载体，纳米铂、聚乙烯吡咯烷酮、石墨烯、n-甲基吡咯烷酮的比例为1：1：5：70～1：1：7：95，聚四氟乙烯乳液的质量比为5～10%，载体为聚四氟乙烯膜和pvc隔板的一种。
13.一种新型电化学一氧化碳气体传感器电极的制备方法，包括以下步骤：s1：将纳米铂、聚乙烯吡咯烷酮、石墨烯和n-甲基吡咯烷酮按照1：1：5：70～1：1：7：95的质量比超声2～4分钟混合均匀得到a； s2：再加入质量比为5～10%的聚四氟乙烯乳液（60%）于a中用玻璃棒快速搅拌15～20秒混合均匀得到b；s3：利用丝网印刷技术将b印刷至聚四氟乙烯膜或pvc隔板上，得到初始电极，然后将电极置于真空干燥箱中45～70℃，60～120min，取出后用压力机压10～20mpa、15～20秒，取出后置于玻璃板上常温中自然干燥，获得固定电极。
14.根据图1所示，ab结构为步骤s1得到的溶液a混合聚四氟乙烯乳液（60%），利用丝网印刷技术印刷至聚四氟乙烯膜上，形成电极组成结构。
15.实施例一常温下，将0.1g纳米铂、0.1g聚乙烯吡咯烷酮、0.5g石墨烯和90毫升的n-甲基吡咯烷酮超声2分钟混合均匀得到a，再加入5g的聚四氟乙烯乳液（60%）于a中用玻璃棒快速搅拌15秒混合均匀得到b，利用丝网印刷技术将b印刷至聚四氟乙烯膜上，得到初始电极，然后将电极置于真空干燥箱中65℃100min，取出后用压力机压20mpa、20秒，取出后置于玻璃板上常温中自然干燥，获得固定电极。
16.实施例二常温下，将0.1g纳米铂、0.1g聚乙烯吡咯烷酮、0.5g石墨烯和90毫升的n-甲基吡咯
烷酮超声2分钟混合均匀得到a，再加入5g的聚四氟乙烯乳液（60%）于a中用玻璃棒快速搅拌15秒混合均匀得到b，利用丝网印刷技术将b印刷至pvc隔板上，得到初始电极，然后将电极置于真空干燥箱中60℃100min，取出后用压力机压20mpa、15秒，取出后置于玻璃板上常温中自然干燥，获得固定电极。
17.在本发明的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
18.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
19.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。