YSZ粉末对多孔铂电极活性的影响.pdf

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1、2011正仪表技术与传感器2011第12期InstrumentTechniqueandSensorNo．12YSZ粉末对多孔铂电极活性的影响陈博勋，贺昕，熊晓东(北京有色金属研究总院有研亿金新材料股份有限公司，北京100088)摘要：多孔铂电极的活性对氧传感器的使用性能起着决定作用，通过电化学循环伏安测试(cv)和扫描电镜分析，研究了vsz(氧化钇稳定的氧化锆)粉末对铂浆法制得的多孔铂电极活性的影响，其中，以循环伏安测试中的电流密度来表征多孔铂电极的活性。结果表明：随着铂浆中YSZ粉末的含量升高，所制得的多孔铂电极孔隙率和电化学反应活性明显升高，这可能是由于YSZ粉末的

2、加入提高了多孔铂电极02㈨，Pt／YSZ体系的三相界面面积造成的。关键词：多孔铂电极；铂浆料；YsZ粉末；活性中图分类号：TP212．2文献标识码：A文章编号：1002—1841(2011)12一O006—04EfectofYSZPowderonPorousPlatinumElectrodeActivityCHENBo。xun，HEXin，XIONGXiao—dong(GeneralResearchInstituteforNonferrousMetals，GRIKINAdvancedMaterialsCo．Ltd．，BeUing100088，China)Abstract

3、：Theactivityofporousplatinumelectrodeplaysadecisiveroleintheapplicationperformanceofoxygensensor．EfectofYSZ(Yttria—stabilizedzirconia)powderOiltheactivityofporousplatinumelectrodewascharacterizedbycyclicvoham-metryandSEM．Thecurrentdensityincyclicvoltammetryfeaturedthecharacteristicsofthe

4、electrodeactivity．Resultsshowsthattheporosityandelectrochemicalreactionactivityofthepreparedporousplatinumelectrodeisissignificantlyimproved．asthecon—tentofYSZpowderintheplatinumpasteisincreased．ThatmaybeduetotheadditionofYSZpowderincreasedtheareaofthree．phaseboundaryofO2(R)，Pt／YSZsystem

5、oftheelectrode．Keywords：Keywords：porousplatinumelectrodes；platinumpaste；YSZpowder；activity0引言1实验为了使多孔铂电极具有良好的响应速度和检测精度，其电1．1样品制备化学方面的研究受到了国内外研究者的广泛关注“。制备实验中，配制铂浆所用的铂粉为有研亿金新材料股份有限多孔铂电极的方法主要包括氯铂酸分解法、溅射法和铂浆法，公司所研制，其平均粒径为1Ixm，所采用的YSZ粉末平均粒径采用不同工艺制备的多孔铂电极，其结构和性能上存在着很大为0．3lxm．将YSZ粉末按照10％、7％、4％、

6、1％4种不同的比的差异，夏风等I9曾对此进行过研究和探讨。对比其他工艺例，采用研磨的方法将其与铂粉、粘结剂等混合均匀成浆。然方法，铂浆法的成本较低，电极与基体的附着牢固，电极活性也后采用丝网印刷法将其通过325目丝网，印刷在YSZ基片上形较高，因此，它是多孔铂电极的主要制备方法。目前，国内的铂成长为8mill，宽为3mm的矩形图案。经150℃烘干30min后，电极浆料与国外的产品相比，在孔隙率、表面形貌等方面，还存置于电炉内先以1～2℃／min升温至400℃，然后再以5～在着一定的差距，极大地影响着产品的性能，多孔铂电极活性10~C／min继续升温至l500℃，保温1h

7、后随炉缓慢冷却，即可的影响因素的研究，具有很高的实用价值。得到多孔铂电极样品。研究者对于电极活性增加的机理曾经提出过很多种假设，1．2测试装置及方法目前较为普遍的解释是O㈤，Pt／YSZ体系中活性点位的增加将制备好的样品用CHI660d电化学工作站进行循环伏安能使电极活性得到提高¨。多孔铂电极活性的影响因素有测试，并用扫描电镜(JSM一840)分析多孔铂电极的形貌，进行很多，如铂粉形貌和粒径、浆料成分配比、多孔铂电极制备工艺电化学测试所采用的体系为三电极体系，如图1所示。辅助电等J。其中，在电极浆料制备过程中加入无机氧化物，可以极和参比电