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申请/专利权人：吉林大学

摘要：一种以MnCe复合氧化物为敏感电极的YSZ基混成电位型SO2传感器、制备方法及其在锅炉燃煤烟气SO2检测中的应用，属于气体传感器技术领域。传感器由YSZ基板、敏感电极和用无机粘合剂封闭的参考电极、带有Pt加热器的Al2O3陶瓷板共同组成，YSZ基板下表面与带有Pt加热器的Al2O3陶瓷板粘结在一起。本发明以固体电解质材料YSZ作为离子导电层，利用MnCe复合氧化物作为敏感电极，并通过硫酸盐在敏感电极材料中加入量的改变来调节传感器的检测范围，从而促进这种传感器在锅炉燃煤烟气SO2检测领域中的实用化。本发明制备的传感器具有较高的灵敏度，较高的检测上限、较短的响应和恢复时间以及良好的选择性。

主权项：1.一种以MnCe复合氧化物为敏感电极的YSZ基混成电位型SO2传感器的制备方法，其步骤如下：1制作电极引线：在YSZ基板上表面的一端靠近边缘处制备15～25μm厚的点状Pt，将对折的Pt丝用Pt浆粘在点状Pt上作为参考电极引线；在YSZ上表面的另一端靠近边缘处同样制备15～25μm厚的点状Pt，将对折的Pt丝用Pt浆粘在该点状Pt上作为敏感电极引线；然后将YSZ基板在红外灯下烘烤1～2小时，再将YSZ基板在900～1100℃下烧结0.5～1.0小时，使电极引线牢固地粘在参考电极和YSZ基板上，最后降至室温；2制作参考电极：量取水玻璃Na2SiO3·9H2O2.5～4.5mL，称取Al2O3粉体0.5～1.0g，将水玻璃与Al2O3粉体混合均匀，制得无机粘合剂；然后蘸取无机粘合剂在YSZ基板上表面参考电极引线之上的位置用涂抹的方式制备100～200μm厚的条状参考电极；3制作敏感电极：将敏感电极材料和去离子水混合成浆料，其质量浓度为2～20％；蘸取该浆料在YSZ基板上表面敏感电极引线之上的位置用涂抹的方式制备80～120μm厚的条状敏感电极；敏感电极材料为MnCe复合氧化物，是按照Mn与Ce摩尔比为0.2～0.8：1的比例称取MnCH3COO2·4H2O和CeNO34，混合均匀并在700～900℃下烧结1.5～3.0小时得到固体粉末；然后，再按照MnSO4与MnCH3COO2·4H2O摩尔比为0.01～0.04：1的比例，将MnSO4与得到的固体粉末混合均匀，并在700～900℃下烧结1.5～3.0小时，从而得到MnCe复合氧化物；4使用步骤2中制得的无机粘合剂将YSZ基板下表面与带有Pt加热器的Al2O3陶瓷板粘结在一起；5将步骤4得到的YSZ基板在红外灯下烤干后于500～700℃下烧结1.5～3.0小时，最后降至室温；高温烧结时的升温速率为3～6℃min；6将烧结后的器件进行焊接、封装，从而制作得到以MnCe复合氧化物为敏感电极的YSZ基混成电位型SO2传感器。

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