(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211507806.0 (22)申请日 2022.11.28 (71)申请人 南方电网数字电网研究院有限公司 地址 510700 广东省广州市黄埔区中新广 州知识城 亿创街1号 406房之86 (72)发明人 李鹏　樊小鹏　田兵　谭则杰　 刘胜荣　陈仁泽　姚森敬　李立浧　 (74)专利代理 机构 华进联合专利商标代理有限 公司 44224 专利代理师 刘薇 (51)Int.Cl. G01N 27/12(2006.01) C01G 15/00(2006.01) B82Y 40/00(2011.01) B82Y 30/00(2011.01)B82Y 15/00(2011.01) C01B 39/04(2006.01) C01B 37/00(2006.01) B01D 53/22(2006.01) B05D 1/38(2006.01) B05D 1/02(2006.01) B05D 7/24(2006.01) (54)发明名称 氧气气敏材料及其制备方法与应用 (57)摘要 本发明涉及一种氧气气敏材料及其制备方 法与应用。 该氧气气敏材料包括气敏膜及过滤 膜。 气敏膜包括过渡金属改性的氧化铟。 过渡金 属包括Ir及Ho。 过滤膜设置于气敏膜的表面。 过 滤膜的孔径为3.5 Å~3.75Å。 气敏膜中包 括Ir及Ho 改性的氧化铟， 对氧气具有较好的响应； 催化膜 具有特定的孔径， 能够选择性地使氧气通过。 通 过气敏膜及过滤膜的协同作用， 上述氧气气敏材 料对氧气有较好的选择性及灵敏度。 权利要求书1页 说明书7页 附图1页 CN 115541665 A 2022.12.30 CN 115541665 A 1.一种氧气 气敏材料， 其特征在于， 包括： 气敏膜， 所述气敏膜包括过渡金属改性的氧化铟； 所述过渡金属包括 Ir及Ho； 及 过滤膜， 所述过 滤膜设置 于所述气敏膜的表面； 所述过 滤膜的孔径为3.5 Å~3.75Å。 2.根据权利要求1所述的氧气气敏材料， 其特征在于， 所述过渡金属改性的氧化铟中， Ir离子及Ho离 子分散在氧化铟的表面。 3.根据权利要求1所述的氧气气敏材料， 其特征在于， 所述过渡金属改性的氧化铟中， Ir、 Ho及氧化铟的摩尔比为 （0.0 06~0.015） ： （0.0 02~0.008） :1。 4.根据权利要求1所述的氧气气敏材料， 其特征在于， 所述过渡金属改性的氧化铟的制 备方法包括以下步骤： 水热溶剂法制备 氧化铟； 将IrCl4、 HoCl3·6H2O及所述氧化铟混合， 制备 所述过渡金属改性的氧化铟。 5.根据权利要求1所述的氧气气敏材料， 其特征在于， 所述过滤膜包括ZSM ‑43型分子 筛。 6.根据权利要求1~5任一项所述的氧气气敏材料， 其特征在于， 所述气敏膜 的厚度为1   μm~5 μm。 7.根据权利要求1~5任一项所述的氧气气敏材料， 其特征在于， 所述过滤膜的厚度为10   μm ~15 μm。 8.权利要求1~7任一项所述的氧气 气敏材料的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 采用所述过渡金属改性的氧化铟制备气敏浆料； 制备过滤浆料； 采用所述气敏浆料制备 所述气敏膜； 采用所述过 滤浆料， 在所述气敏膜的表面制备 所述过滤膜。 9.根据权利要求8所述的氧气气敏材料的制备方法， 其特征在于， 所述气敏浆料包括有 机浆料； 所述有机浆料的溶剂， 按照质量百分比计， 包括： 60%的松油醇、 30%的丁基卡必醇醋 酸酯及10%的邻苯二甲酸二丁酯； 相对于所述有机浆料的溶剂， 按照质量百分比计， 所述有 机浆料的溶质包括： 6%的乙基纤维素、 4%的司班85， 1%的1,4 丁内酯及0.5%的氢化蓖麻油； 或者， 所述过滤浆料包括有机浆料； 所述有机浆料的溶剂， 按照质量百分比计， 包括： 60%的松油醇、 30%的丁基卡必醇醋酸酯及10%的邻苯二甲酸二丁酯； 相对于所述有机浆料的 溶剂， 按照质量百分比计， 所述有机浆料的溶质包括： 6%的乙基纤维素、 4%的司班85， 1%的1, 4丁内酯及0.5%的氢化蓖麻油。 10.一种气敏传感器， 其特 征在于， 包括权利要求1~7任一项所述的氧气 气敏材料。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115541665 A 2氧气气敏材料及其制备方 法与应用 技术领域 [0001]本发明涉及氧气检测技术领域， 具体涉及一种氧气气敏材料及其制备方法与应 用。 背景技术 [0002]氧是维持生命的基本元素， 人体通过呼吸将O2吸入体内， 通过血红蛋白的运输， 将 O2供给身体 的各处细胞进行新陈代谢。 因此， 不论是血氧浓度还是矿场作业等环境中的氧 气浓度， 都与人体健康息息相关， 这决定了氧气检测在生命医学、 工业生产和环境监测等领 域的广泛应用。 [0003]氧气检测较常用的是电化学氧气传感器和半导体氧气传感器。 电化学氧气传感器 由于必须用到电解质和电极材料而不利于集成， 且存在阳极消 耗和电解液蒸发的问题， 限 制其应用。 半导体氧气传感器通常是采用半导体金属氧化物作为气敏材料 的氧气传感器， 其具有易于集成、 体积小、 结构简单等优点， 然而传统的半导体氧气传感器对氧气的选择性 和灵敏度较差 。 发明内容 [0004]基于此， 有必要提供一种兼具较好的选择性及灵敏度的氧气气敏材料及其制备方 法。 [0005]此外， 还提供一种包 含上述氧气 气敏材料的气敏传感器。 [0006]本发明的一个方面， 提供了一种氧气 气敏材料， 包括： 气敏膜， 所述气敏膜包括过渡金属改性的氧化铟； 所述过渡金属包括 Ir及Ho； 及 过滤膜， 所述过 滤膜设置 于所述气敏膜的表面； 所述过 滤膜的孔径为3.5 Å~3.75Å。 [0007]在其中一些实施方式中， 所述过渡金属改性的氧化铟中， Ir离子及Ho离子分散在 氧化铟的表面。 [0008]在其中一些实施方式中， 所述过渡金属改性的氧化铟中， Ir、 Ho及氧化铟的摩尔比 为 （0.006~0.015） ： （0.0 02~0.008） :1。 [0009]在其中一些实施方式 中， 所述过渡金属改性的氧化铟的制备 方法包括以下步骤： 水热溶剂法制备 氧化铟； 将IrCl4、 HoCl3·6H2O及所述氧化铟混合， 制备 所述过渡金属改性的氧化铟。 [0010]在其中一些实施方式 中， 所述过 滤膜包括ZSM ‑43型分子 筛。 [0011]在其中一些实施方式 中， 所述气敏膜的厚度为1  μm~5 μm。 [0012]在其中一些实施方式 中， 所述过 滤膜的厚度为10  μm ~15 μm。 [0013]本发明的另一方面， 还提供了上述氧气 气敏材料的制备 方法， 包括以下步骤： 采用所述过渡金属改性的氧化铟制备气敏浆料； 制备过滤浆料； 采用所述气敏浆料制备 所述气敏膜；说　明　书 1/7 页 3 CN 115541665 A 3