均匀沉淀法制备高性能催化燃烧式甲烷传感器.pdf

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1、第24卷第11期传感技术学报V01．24No．112011年11月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSNOV．2011HighPerformanceMethaneSensorsBasedonPd／SBA-15CompositePreparedbyHomogeneousDeposition-PrecipitationMethodMAJinming，WANGWeinan，LIXiaowei，LIUYinping，ZHAOJing，DUYu，LUGeyu(StateKeyLaboratoryonIn

2、tegratedOptoelectronics，CollegeofElectronicScienceandEngineering，JilinUniversity，Changchun130012，China)Abstract：Inordertoimprovethesensitivepropertiesofcatalyticcombustiontypemethanesensor，thesensingmaterialwithdifferentamountsofPdweresynthesizedbyhomogeneousdeposit

3、ion-precipitation(HDP)methodviausingmesoporousSBA-15assupports．ThemesoporousstructureandcompositionofPd／SBA-15werecharacterizedbypowderX-raydiffraction(XRD)andnitrogenadsorption／desorption．ThesensorsbasedonPd／SBA一15exhibitmuchhighersensi—tivi—tiestomethane，comparedt

4、othoseusingconventionalPd／y—A1203．Itisbelievedthattheexcellentgassensingpropertiesofthemwerederivedfromtheirhighsurfacearea，smallanduniformPdparticlesize，andspongystructure，whichleadtohighlyeffectivesurfacereactionbetweentargetgasandsurfaceactivesitesinPd／SBA一15．Key

5、words：methanesensor；mesoporous；HDPmethod；highsensitivityEEACC：7230doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2011．11．002均匀沉淀法制备高性能催化燃烧式甲烷传感器术马金鸣，王魏男，李小伟，刘银萍，赵靖，杜宇，卢革宇(吉林大学电子科学与工程学院集成光电子国家重点实验室吉林大学实验区，长春130012)摘要：为了提高催化燃烧式甲烷传感器的性能，以介孑LSBA一15作为载体，采用均匀沉淀法制备具有不同Pd担载量的敏感材料。通过XRD和氮气吸脱附

6、表征材料的组成及结构，并以该材料构筑敏感元件，研究其气敏特性。与传统浸渍法合成的Pd／',／一A1，0相比，Pd／SBA一15对于甲烷具有更加出色的敏感特性，这主要源于其高比表面积、小而均一的Pd颗粒以及多孔结构使Pd／SBA一15上的活性位点与甲烷气体之间产生高效的界面反应。关键词：甲烷传感器；介孔：均匀沉淀法：高灵敏度中图分类号：TP2l2文献标识码：A文章编号：1004—1699(2011)11—1522—04甲烷是一种广泛应用于工业和民用的自然气用最广泛的载体材料l9]。但是由于^y—A1，0上的体。因在空气中极易爆炸

7、的特点，对其检测和监控Pd粒子在高温下容易发生聚集，降低了催化活性，是十分必要的，特别是最近频发的矿井事故．使甲烷进而导致催化剂的劣化。如果我们在Pd粒子之间传感器的研究越来越受到社会的关注[1]。对于甲构建类似于“墙”的结构，就会阻隔催化剂的劣化聚烷传感器的要求主要有(1)低温活性(2)高灵敏度集。介孔材料是当前具有广泛应用前景的一类新材(3)高温稳定性(4)低成本等l3]。众所周知，金属氧料，在分离提纯、生物材料、化学合成及传感器件、超化物基传感器对于氧化性气体以及爆炸性气体具有轻结构材料等许多领域有着潜在的用途1。介孔良

8、好的敏感特性

9、4]．但对于甲烷的检测却存在一材料具有高比表面积、较高的热稳定性和均一的孔些问题，例如高温下不稳定及较低的灵敏度_6]。Pd道结构。如果我们选取介孔材料作为催化剂的载催化剂由于具有良好的低温活性、独特的温度自控体，Pd粒子就能被有效地限制在孑L道中，以防止催能力