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申请/专利权人：吉林大学

摘要：一种基于Gd2Zr2O7固体电解质的混成电位型异戊二烯传感器、制备方法及其应用，属于气体传感器技术领域。由带有Pt加热电极的Al2O3陶瓷板、Gd2Zr2O7固体电解质基板、CdSb2O6敏感电极和Pt参考电极组成，CdSb2O6敏感电极和Pt参考电极分别制备在Gd2Zr2O7固体电解质基板上表面的两端，Gd2Zr2O7固体电解质基板的下表面通过无机粘合剂和Al2O3陶瓷板带有Pt加热电极的表面粘结在一起。本发明以CdSb2O6敏感电极材料构筑了Gd2Zr2O7固体电解质基异戊二烯传感器，可实现对0.05～100ppm异戊二烯的高灵敏、高稳定检测，可以在人体运动过程异戊二烯动态监测中得到应用。

主权项：1.一种基于Gd2Zr2O7固体电解质的混成电位型异戊二烯传感器的制备方法，其步骤如下：A.电解质基板的制备通过水热法制备Gd2Zr2O7固体电解质基板：将5mmol的GdNO33·6H2O、5mmol的ZrOCl2·8H2O和25mmol尿素依次溶解到30～50mL去离子水中，搅拌20～40min后将得到的溶液移入到100mL聚四氟乙烯反应釜内，在170～190℃反应22～26h，收集白色沉淀并用去离子水和乙醇交替清洗、离心、烘干，将得到的粉体在500～700℃下预烧结3～5h除去水分和有机杂质，再在280～300MPa的压力下压片制成圆片状；最后在1500～1600℃下烧结3～5h，切割得到Gd2Zr2O7固体电解质基板；B.CdSb2O6敏感电极材料的制备采用水热法合成CdSb2O6敏感电极材料：将5mmol的Sb2O5、5mmol的CdNO32·4H2O和0.1g十六烷基三甲基溴化铵CTAB依次溶解到60～80mL乙醇中并搅拌20～40min，向得到的溶液中滴加氨水直至溶液的pH为6～8，再将溶液移入到100mL聚四氟乙烯反应釜中在150～170℃下反应22～26h，收集反应得到的沉淀用去离子水和乙醇交替清洗、离心、烘干，将得到的粉体在800～1000℃下烧结3～5h，得到CdSb2O6敏感电极材料；C.传感器的制备1制作Pt参考电极：在步骤A得到的Gd2Zr2O7固体电解质基板上表面的一侧刷涂5～10μm厚的Pt浆作为参考电极，同时取两根Pt丝对折，一根Pt丝用Pt浆粘在参考电极中间位置上作为参考电极引线，另一根Pt丝粘在Gd2Zr2O7固体电解质基板上表面的另一端作为敏感电极引线；将Gd2Zr2O7固体电解质基板在90～120℃下烘烤20～40min，再在900～1100℃下烧结20～40min，最后降至室温；2制作CdSb2O6敏感电极：将步骤B得到的CdSb2O6敏感电极材料与去离子水混合制备成粘稠状的CdSb2O6浆料；用毛刷蘸取CdSb2O6浆料在步骤1Gd2Zr2O7固体电解质基板敏感电极引线一侧制备80～100μm厚的敏感电极；然后将电解质基板放置于马弗炉中，在800～1000℃下烧结2～3h；3粘结带有Pt加热电极的Al2O3陶瓷板：首先将2～4mL的Na2SiO3·9H2O与0.7～1.0g的Al2O3粉体混合并搅拌均匀制得无机粘合剂；通过丝网印刷在Al2O3陶瓷板上制备“M”形的Pt加热电极，使用无机粘合剂将带有Pt加热电极的Al2O3陶瓷板粘结到固体电解质基板的下表面，并使Pt加热电极与固体电解质基板的下表面接触；4将步骤3得到的器件进行焊接、封装，从而得到所述的基于Gd2Zr2O7固体电解质的混成电位型异戊二烯传感器。

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