气体传感器及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103221809A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103221809103221809A(43)申请公布日2013.07.24(21)申请号201180034515.8(51)Int.Cl.(22)申请日2011.07.07G01N27/12(2006.01)G01N33/00(2006.01)(30)优先权数据102010027070.92010.07.13DE(85)PCT申请进入国家阶段日2013.01.11(86)PCT申请的申请数据PCT/DE2011/0014172011.07.07(87)PCT申请的公布数据WO2012/006994DE2012.01.19(71)申请人图宾根埃伯哈德·卡尔斯大学地址德国图宾根申请人不来梅大学(72)发明人N·巴桑U·维马J·科姆勒L·马伊德勒S·波克雷(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人石克虎林森权权利要求书1页利要求书1页说明书9页说明书9页附图2页附图2页(54)发明名称气体传感器及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种检测空气中气体，特别是甲醛的气体传感器。该传感器包括至少一个气体敏感区域，其优选为基材上的层且其含有三元化合物In4Sn3O12作为气体敏感材料。使用火焰喷射热解(FSP)来制备气体敏感区域，其中使用铟和锡的金属有机化合物作为原料。该气体传感器特别适用于在线气体检测。CN103221809ACN103289ACN103221809A权利要求书1/1页1.检测气体的传感器，包括至少一个施加到基材上的气体敏感区域，其特征在于该气体敏感区域包含三元化合物In4Sn3O12。2.根据权利要求1的传感器，其特征在于所述至少一个气体敏感区域以层的形式形成。3.根据上述权利要求任一的传感器，其特征在于所述至少一个气体敏感区域以火焰喷射热解方法(FSP)施加。4.制备根据权利要求1-3任一的传感器的方法，其中气体敏感区域通过火焰喷射热解(FSP)产生。5.根据权利要求4的方法，其特征在于将溶于有机溶剂中的铟和锡的金属有机化合物用作原材料。6.根据权利要求4至5任一的方法，其特征在于所述原材料为乙酰丙酮铟或2-乙基己酸锡。7.根据权利要求6的方法，其特征在于所述原材料乙酰丙酮铟和2-乙基己酸锡分别以0.05-0.7摩尔浓度的相同浓度使用。8.根据权利要求1-3任一的传感器用于在线气体检测的应用。9.根据权利要求1-3任一的传感器用于甲醛检测的应用。10.根据权利要求1-3任一的传感器用于家居区域或企业的气体检测的应用。2CN103221809A说明书1/9页气体传感器及其制备方法[0001]本发明涉及用于检测空气中气体、特别是检测甲醛的气体传感器，以及制备该传感器的方法。[0002]甲醛是一种在工业中广泛应用的化学化合物。它被应用于生产塑料、在木材加工过程中作为胶合板和木屑板的胶粘剂、在建筑工业中作为绝热体、在纺织工业中用于防皱和易护理整理以及在农业和食品工业中作为防腐剂。甲醛作为消毒剂使用，且此外它包含在化妆品、身体护理品和口腔护理品中以及部分包含在色料、漆料和地毯中(1)。[0003]此外，甲醛在不完全燃烧过程中产生。举例来说，其存在于机动车的内燃机中，铸造车间中，塑料制品的生产或小型燃烧设备中的木材燃烧过程中。在冒烟时也以这种方式产生甲醛，其造成空气的污染(1)。[0004]甲醛是一种气态物质，它会引起健康问题如眼睛酸痛或黏膜刺激。短时间暴露哪怕是低浓度也会引起眼睛和呼吸器官的刺激：自0.01ppm起刺激眼睛，自0.08ppm起刺激眼睛和鼻子，而自0.5ppm起刺激咽喉。超过10ppm的高浓度蒸气会导致严重的黏膜刺激状态，伴随着流泪、咳嗽和鼻子及鼻子和咽喉的灼痛。浓度超过30ppm时会引起中毒性肺水肿和危及生命的肺炎(1)。[0005]甲醛引起的慢性作用有心理障碍(如失眠、疲乏、无精打采(Antriebsverlust)、食欲不振或紧张不安)、眼睛刺激和结膜炎、皮肤刺激、慢性咳嗽、感冒和支气管炎、头疼、抑郁等等。此外，甲醛还会引起过敏，且一段时间来被怀疑可能引起人类的癌症以及遗传基因改变和损害胎儿由于这些原因，德国联邦卫生局提出工作场所的最高浓度(MAK)为0.3ppm(0.375mg/m3)。考虑到长期暴露于其中，室内的标准值甚至仅为0.1ppm(0.125mg/m3)(2)。[0006]由于这些原因，对空气中的甲醛有效且快速的检测和测量具有重要意义。[0007]现有技术中有几种检测空气中甲醛的方法(对已知的方法的综述有例如H．Nishikawa和T.Sakai的出版物(3))。[0008]举例来说，GC和HPLC分析属于分析的标准方法。为了进行工作场所风险的评估，