石油类气体传感元件
本发明是一种利用催化燃烧原理检测石油类及其衍生的可燃性气体或蒸汽爆炸下限以下气体浓度的气体传感元件，它在600℃以下的温度下接触可燃性气体时，会发生电阻变化。传感器由耐火层热电势抵消作用的基底层和载体催化层构成，催化剂由不含有氯离子的材质制备，因而传感元件中不含有使催化剂及载体晶格慢变化的氯离子作用，催化剂分布均匀，不存在结块和金属斑点，具有抗硫化氢和耐硅烷衰减性能强。本发明可在煤炭、石油、化工、交通运输、消防等行业的各种可燃易爆气体环境中使用。
已有技术中利用催化燃烧原理实现测定可燃性气体浓度的方法有：英国专利892530所记载的，在Al2O3小珠上浸渍Pt、Pd作为催化剂的方法，但因为Al2O3与铂丝之间产生电势而出现零点不稳的缺点;日本专利52-92795所记载的，利用底层为Al2O3中层为ThO2外层为Rh2O3的方法以克服零点漂移问题，但是因为Al2O3直接与高温状态下的铂丝长期接触Al2O3会改变晶格结构，因而使传感元件性能发生变化。上述方法所用的铂族金属催化剂都是用铂族金属的氯酸盐加热分解而产生，因为氯酸盐在加热状态下很难完全分解排除，因而在催化剂中存在残余的氯离子，残余的氯离子随传感元件放置或使用时间的延长，则氯离子逐渐与载体和催化剂结合，使晶格结构发生变化，因而使传感元件性能发生变化。美国专利4193964记载的，应用硝酸钯以避免载体和催化剂中存在氯离子，但是硝酸钯易于形成水合氧化钯而易于沉淀，使得催化剂在载体中分布不均匀，因而传感元件的性能不稳定;日本专利59-137849记载的，利用氯铂酸氨〔Pt（NH3）4〕Cl2和氯钯酸氨〔Pd（NH3）4〕Cl2作为催化剂的原始盐溶液，但仍含有氯离子，并不能完全改善元件性能。上述技术的制造方法都是将载体浸于铂族金属盐溶液中，使载体吸附一定重量的盐溶液后加热分解而形成催化剂，其所吸收的盐溶液数量与载体的粒径、干湿程度、温度大小以及溶液的温度、浓度大小都有很大关系，在实施过程中难以对诸多因素控制完备，因此不能保证催化剂在载体中的合适比例，致使传感元件性能不稳定。同时，载体浸渍催化剂盐溶液过程中，在载体表层比深部吸收的催化剂溶液的浓度大，因而催化剂在表层浓度高，深层浓度低，即表层活性高，对整体催化起决定作用，而表层直接与活性中毒物质接触，所以中毒性能表现突出而影响全局。
本发明为了克服已有技术中用含有氯离子金属盐分解产生的催化剂中存在难以完全排除的氯离子，在长期使用中氯离子与载体和催化剂的再结合，因而使催化剂及载体的晶格发生变化，而使传感元件6性能逐渐衰退，本发明所使用的催化剂的金属盐，皆要用不含氯离子的且分散性好的金属盐;对于钯金属盐采用硝酸钯氨〔Pd（NO3）2（NH3）4〕的无色透明溶液。对于铂金属盐采用二亚硝基二氨铂〔Pt（NH3）2（NO2）2〕的无色透明溶液或硝酸铂〔Pt（NO3）4〕的酸性水溶液。对于不同的检测对象，选用不同的催化剂和载体，对于低燃点乙炔类气体选用ⅣB族金属氧化物为催化剂;对于高燃点气体如甲烷、乙烷一类气体采用钯或与铂的混合硝基盐;对于要求抗受硫化物中毒强的检测对象，采用铂的硝基盐。上述催化剂在载体中所占的比例在1～20×10-2之间为佳。为了保证催化剂在载体比例一定均匀，将所需载体成份和催化剂成份按所需比例配好，在玻璃研钵中研磨半小时后加纯水成泥状，然后涂于坯件上，经烧干后加热分解而成。