DE19638181A1 - Elektrodenmaterial für Kohlenwasserstoffsensoren - Google Patents

Elektrodenmaterial für Kohlenwasserstoffsensoren

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Description

Die Erfindung betrifft ein neuartiges Elektrodenmaterial für Kohlenwasserstoffsensoren sowie einen neuartigen Sensor und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Die Konzentration von unverbrannten Brennstoffen in sauerstoffhaltigen Gasen läßt sich bekanntermaßen im Verbrennungsgasstrom in-situ durch Sensoren bestimmen, die auf einem Festelektrolyten, z. B. yttriumstabilisiertem Zirkondioxid, zwei Elektroden aufweisen, die in unterschiedlicher Weise auf das Meßgas reagieren. Das Potential der einen Elektrode ist weitgehend durch den Gleichgewichtssauerstoffpartialdruck des Gases, das der anderen dagegen vorwiegend durch den Partialdruck des Brenngases bestimmt, so daß zwischen den Elektroden im gleichen Gas eine Spannung meßbar ist, die von der Kohlenwasserstoffkonzentration abhängt. Vorzugsweise werden als CHx-sensitive Elektroden Gold und Legierungen von Gold und Platin verwendet (z. B. A. Vogel, G. Baier, V. Schüle, Sensors and Actuators 15-16(1993) 147-150).
Nachteilig an solchen Anordnungen ist, daß Goldelektroden in ihrer Morphologie bei den relativ hohen Arbeitstemperaturen der Zellen ( 700°C) zeitlich nicht stabil sind und demzufolge das sich daran einstellende Potential zeitlichen Änderungen unterworfen ist. Ein anderer Nachteil ist, daß mit solchen Elektroden beim Überschreiten von λ = 1 meist ein Potentialsprung zu beobachten ist. Außerdem hängt das Potential solcher Elektroden von der Vorbehandlung hinsichtlich der Gasbeaufschlagung und der Temperatur ab so daß sich Memoryeffekte bemerkbar machen, die bei Einsatz in Sensoren durch ständige Kalibration eliminiert werden müssen.
Bekanntermaßen lassen sich als Elektrodenmaterialien Mischoxide vom Perowskit-Typ verwenden, die allgemein als Sauerstoffelektrode gut bekannt und untersucht sind, und als Materialien für Elektroden verwendet werden, an denen sich vorzugsweise nur Sauerstoff elektrochemisch umsetzt. Als brenngassensitive Elektroden sind derartige Elektroden nicht bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen ein langzeitstabiles Elektrodenmaterial für einen Sensor sowie einen Sensor zu schaffen, der langzeitstabil ist.
Diese Aufgabe wird von einem Elektrodenmaterial mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie von einem Sensor mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst.
Weil als Elektrodenmaterial für potentiometrische oder amperometrische, elektrochemische Sensoren ein Material der chemischen Zusammensetzung LnA1-xBxO₃ vorgesehen ist, wobei Ln wenigstens ein Lanthanoidkation oder eine Mischung von Seltenerdkationen ist, A wenigstens eine dreiwertiges Übergangsmetall und B wenigstens ein drei- oder zweiwertiges redoxstabiles Kation ist, kann eine Elektrode für einen elektrochemischen Sensor geschaffen werden, die beim Aufsintern auf einen Festelektrolyten oder ein keramisches Trägermaterial eine Perowskitstruktur ausbilden und deshalb auch in aggressiver Hochtemperaturumgebung auf lange Zeit stabil ist.
Dabei wird eine besonders gute Brenngassensitivität erreicht (wobei unter Brenngas allgemein eine unter den Betriebsbedingungen des Sensors gasförmige und oxidierbare Komponente zu verstehen ist), wenn das Element oder das Elementgemisch A und/oder das Element oder das Elementgemisch B eine geringe katalytische Aktivität aufweist.
Dabei ist insbesondere vorteilhaft, wenn A ein Element oder eine Mischung von Elementen aus der Gruppe Mangan, Chrom, Kobalt, Eisen, Titan ist. Das Element oder die Elementmischung B ist vorzugsweise aus der Gruppe Gallium, Aluminium, Magnesium oder Calcium, Gadolinium oder anderer redoxstabiler Seltenerdelemente.
Insbesondere ist vorteilhaft, wenn A Mangan oder Chrom oder eine Mischung der beiden ist und wenn B ein Element oder eine Mischung aus der Gruppe Gallium, Aluminium und Magnesium ist. Besonders vorteilhaft hat sich ein Elektrodenmaterial herausgestellt, bei dem A Chrom ist und B Gallium.
Weiterhin ist vorteilhaft, wenn Ln ein Lanthanoid oder ein Gemisch von Lanthanoiden ist, insbesondere Lanthan selbst hat im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhafte Eigenschaften.
Der Parameter x liegt im Bereich von 0,001 bis 0,99, insbesondere 0,1 bis 0,9, vorzugsweise 0,1 bis 0,8 bzw. 0,2 bis 0,5, wobei sich ein Bereich von 0,15 bis 0,25 und insbesondere von 0,19 bis 0,21 als vorteilhaft erwiesen hat.
Das Element oder das Elementgemisch B kann auch heterogen als Oxid neben dem Mischoxid mit einem Anteil von 0,1% bis 70% vorliegen.
Ein erfindungsgemäßer Sensor für brennbare Gase, insbesondere für Kohlenwasserstoffe, weist einen Festelektrolyten auf sowie wenigstens 2 Elektroden, von denen eine Elektrode ein Elektrodenmaterial mit den bislang beschriebenen, vorteilhaften Merkmalen enthält.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die zweite Elektrode dieselbe chemische Zusammensetzung wie die erste Elektrode auf. Eine gute Brenngassensitivität wird dann dadurch erzielt, daß Mittel zur Erzeugung einer Temperaturdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Elektrode vorgesehen sind. Im Betrieb wird die Temperaturdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Elektrode vorteilhaft zwischen 100°C und 200°C betragen.
Bei Sensoren, deren Elektroden nicht eine identische chemische Zusammensetzung aufweisen, ist die zweite Elektrode vorteilhaft von der chemischen Zusammensetzung Ln1-yCyDO₃, wobei L ein bereits im Vorstehenden erläutert worden ist, C ein Erdalkalimetall ist und D wenigstens ein dreiwertiges Übergangsmetall ist. Dabei ist C insbesondere Strontium. D ist vorteilhaft Mangan und/oder Chrom.
Der Parameter y liegt vorteilhaft im Bereich 0,01 bis 0,9, insbesondere 0,02 bis 0,7, 0,05 bis 0,5, 0,1 bis 0,3 oder 0,2 bis 0,4.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Sensors für brennbare Gase unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Elektrodenmaterials umfaßt folgende Schritte:
Kontaktieren der Ln, A und B enthaltenden Ausgangsprodukte, vorzugsweise als Ln₂O₃, A₂O₃ und B₂O₃, gegebenenfalls mit Lösungsmitteln;
Umsetzen der Mischung bei etwa 1.350°C bis 1.650°C zur Bildung eines Umsetzungsproduktes;
Zerkleinern des Umsetzungsproduktes;
Herstellung einer Paste; und
Drucken und Einbrennen der Paste auf ein Trägermaterial.
Dabei kann als Ausgangsmaterial statt der Oxide auch die jeweilige Citrat- oder Nitratverbindung der Ausgangsstoffe gewählt werden.
Das Trägermaterial kann ein Festelektrolyt sein, es kann aber auch direkt auf ein oxidkeramisches Trägermaterial, wie z. B. AL₂O₃ gedruckt werden. Als Lösungsmittel sind H₂O und/oder organische Lösungsmittel vorteilhaft, wobei hydrophile oder hydrophobe organische Lösungsmittel verwendet werden können. Eine sichere, vollständige Oxidierung des Elektrodenmaterials wird gewährleistet, wenn die Umsetzung an Luft oder Sauerstoff erfolgt. Wenn das Umsetzungsprodukt einen Sinterkuchen bildet, kann nach dem Zerkleinern des Umsetzungsproduktes nochmals ein Glühschritt erfolgen, bei dem die vollständige homogene Reaktion der Komponenten sichergestellt wird. Die Komponente Ln₂O₃ kann für eine großindustrielle Anwendung auch ein Mineral wie beispielsweise Ceriterde sein. Dabei ist eine Zusammensetzung, die im wesentlichen Monazid entspricht, besonders vorteilhaft.
Ein erfindungsgemäßer Sensor oder ein Sensor, der nach den vorteilhaften Verfahren hergestellt ist, kann insbesondere Verwendung finden als Kohlenwasserstoffsensor für das Abgas einer Brennstelle, wobei die Brennstelle ein Verbrennungsmotor mit innerer oder äußerer Verbrennung (insbesondere ein Ottomotor oder ein Dieselmotor) oder eine Heizungsanlage, wie beispielsweise eine Öl- oder Erdgasheizung, sein.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Präparation von drei beispielhaften, erfindungsgemäßen Elektrodenmaterialien näher beschrieben.
Beispiel 1
Zur Herstellung der Verbindung LaCr0.8Ga0.2O₃ werden die Oxide La₂O₃ H₂O, Cr₂O₃ und Ga₂O₃ im stöchiometrischen Verhältnis eingewogen und 20 min in einer Kugelmühle gemischt. Die Mischung wird dann in einem Sinterkorundtiegel bei 1400°C 20 h in Luft umgesetzt. Der erhaltene Sinterkuchen wird gemörsert und bei 1650°C 30 min geglüht. Mit Hilfe von Röntgendiffraktometeraufnahmen wird die vollständige Bildung des gewünschten Produkts kontrolliert.
Beispiel 2
Zur Herstellung der Verbindung LaCr0.8Al0.2O₃ werden die Oxide La₂O₃ H₂O, Cr₂O₃ und Al₂O₃ im stöchiometrischen Verhältnis eingewogen und 20 min in einer Kugelmühle gemischt und bei 1400°C 20 h in einem Sinterkorundtiegel in Luft umgesetzt. Der erhaltene Sinterkuchen wird gemörsert und einem Glühprozeß bei 1650°C 30 min unterworfen, um die gewünschte Verbindung möglichst rein zu erhalten.
Beispiel 3
Zur Herstellung einer sauerstoffsensitiven Perowskitelektrode wird die Verbindung La0.995Sr0.005CrO₃ aus den Oxiden La₂O₃ H₂O, Cr₂O₃ und SrCO₃ im stöchiometrischen Verhältnis eingewogen und 20 min in einer Kugelmühle gemischt. Die Mischung wird dann in einem Sinterkorundtiegel bei 1400°C 20 h in Luft umgesetzt. Der erhaltene Sinterkuchen wird gemörsert und bei 1650°C 30 min geglüht.
Die Elektrodenmaterialien gemäß Beispiel 1 und Beispiel 2 können in einer einfachen, elektronikkompatiblen Technik wie z. B. Siebdruck auf einen Festelektrolyten aufgedruckt werden und dann neben einer sogenannten Gleichgewichtselektrode, beispielsweise aus Platin, zum Einsatz kommen.
Das Elektrodenmaterial gemäß Beispiel 3 bildet eine Mischoxid vom Perowskittyp mit vernachlässigbarer Brenngassensitivität und kann anstelle der Platinelektrode neben den Elektroden gemäß Beispiel 1 und Beispiel 2 verwendet werden. Die Sensoren, die mit den Elektroden gemäß Beispiel 1 und Beispiel 2 einerseits und Beispiel 3 andererseits gefertigt werden, zeigen nicht den mit Platinelektroden meßbaren Spannungssprung bei λ=1, der beispielsweise die herkömmlichen λ-Sonden kennzeichnet. Es entsteht also ein brenngassensitiver Sensor, der beim Einsatz im Abgas eines Automotors im Falle eines geregelten Katalysators ständig im Bereich um λ=1 zum Einsatz kommt. Das Ausgangssignal des erfindungsgemäßen Sensors ist dabei im wesentlichen abhängig von der Konzentration von Brenngasen in diesem Abgas, also von Kohlenwasserstoffen, die nicht vollständig verbrannt oder durch den Katalysator nachverbrannt worden sind. Der durch die Regelungsvorgänge der Motorsteuerung ständig vorhandene Übergang von λ<1 zu λ<1 beeinträchtigt das Ausgangssignal der erfindungsgemäßen Sensoren nicht oder nicht wesentlich.
Es lassen sich auch Brenngassensoren durch zwei völlig gleiche brenngassensitive Mischelektroden wie La0,8Ga0,2CrO₃ herstellen, indem man eine der beiden Elektroden bei einer Temperatur betreibt, bei der die Brenngassensitivität verschwindet (und die Elektrode katalytisch aktiv wird). Aus dieser Elektrode wird dann eine Sauerstoffelektrode. Die zweite Elektrode wird bei einer Temperatur betrieben, bei der das Elektrodenmaterial noch nicht katalytisch aktiv wird. Es bleibt deshalb bei dieser Elektrode die Brenngassensitivität erhalten. Dazu kann ein Sensor gefertigt werden, bei dem beide Elektroden auf demselben Substrat angeordnet sind, aber ein Temperaturgefälle über den Sensor gelegt wird, so daß eine der Elektroden eine um 100 bis 150 Kelvin höhere Temperatur aufweist als die andere. Dieses Temperaturgefälle kann insbesondere durch einen auf dem Trägermaterial des Sensors aufgedruckten Heizleiter erzeugt werden. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß beide Elektroden mit einem Herstellungsschritt auf das Substrat beziehungsweise auf den Festelektrolyten aufgedruckt werden können.
Es ist auch möglich, an die elektrochemischen Zellen mit den brenngassensitiven Elektroden gemäß Beispiel 1 oder Beispiel 2 einerseits und den Sauerstoffelektroden gemäß Beispiel 3 oder einer Platinelektrode eine Spannung anzulegen und damit einen Stromfluß zu erzwingen, der in einem eindeutigen Zusammenhang mit der Konzentration des Brenngases steht. Diese Betriebsart der erfindungsgemäßen Sensoren ist an sich bekannt und wird als amperometrische Betriebsweise bezeichnet.
Im Zusammenhang der vorstehenden Beschreibung sollen als Lanthanoide die Elemente mit den Ordnungszahlen 57 bis 71, als 3-wertige Übergangsmetalle die Elemente mit den Ordnungszahlen 21 bis 28; 39, 41, 42, 44, 45; 57 bis 71, 74, 76, 77, 79; sowie 92 und schließlich als redoxstabile Kationen Ga, Al, Mg, Sc und Ca verstanden werden.
Elektrodenmaterial Stand
  • 1. Ln1-yCyDO₃ (wobei Ln ein Lanthanoid oder ein Gemisch von Lanthanoiden, insbesondere La selbst, ist, C ein Erdalkalimetall, insbesondere Sr, und D wenigstens ein dreiwertiges Übergangsmetall ist) für die Bezugselektrode. Der Parameter y liegt vorteilhaft im Bereich 0,01 bis 0,9, insbesondere 0,02 bis 0,7, 0,05 bis 0,5, 0,1 bis 0,3 oder 0,2 bis 0,4.
  • 2. LnA1-xBcO₃ (wobei Ln unter 1. beschrieben, A wenigstens ein dreiwertiges Übergangsmetall und B wenigstens ein drei- oder zweiwertiges redoxstabiles Kation ist) für die sensitive Elektrode.
Der Parameter x liegt im Bereich von 0,001 bis 0,99, insbesondere 0,1 bis 0,9, vorzugsweise 0,1 bis 0,8 bzw. 0,2 bis 0,5, wobei sich ein Bereich von 0,15 bis 0,25 und insbesondere von 0,19 bis 0,21 als vorteilhaft erwiesen hat.
Zusatz A
  • 1. bleibt erhalten
  • 2. Ln1-zA1-xBxO₃ (Erläuterung der Ionen und Bereiche von x und y bereits im Vorstehenden) für die sensitive Elektrode. Der Parameter z liegt im Bereich von 0,01 bis 0,3.
Neuerung
Die Kohlenwasserstoff-Sensitivität der Elektrode wird gegenüber Verbindungen mit z - 0 erhöht. Durch die gezielte Erzeugung einer Unterstöchiometrie des Ln-Ions werden im Sauerstoffteilgitter der Verbindung Oxidionenleerstellen gebildet, wodurch andere Elektrodenmechanismen als bei Verbindungen mit z = 0 für die Sensitivität verantwortlich werden.
Zusatz B
  • 1. bleibt
  • 2. Ln1-zA1-xBxO₃ (Erläuterung der Ionen und Bereiche von x und y bereits im Vorstehenden) für die sensitive Elektrode. Der Parameter z liegt im Bereich von 0,3 bis 0,6.
Neuerung
Die Sensitivität der Elektrode wird weiterhin stark erhöht. Das Element A kann mit zunehmendem z in einer oxidischen Phase neben dem Mischoxid vorliegen, so daß die Elektrode als Gesamtes in einer Mischphase vorliegt.
Festelektrolyt Stand
nicht näher spezifiziert
Zusatz
Der Festelektrolyt kann aus mit 8 Mol.-% Y₂O₃ vollstabilisiertem ZrO₂ bestehen. Durch die Dotierung mit Y₂O₃ werden im Sauerstoffteilgitter des Festelektrolyten Leerstellen erzeugt.
Es ist aber auch möglich, die Elektroden auf einen Festelektrolyten mit geringerem Dotierungsgrad an Y₂O₃ oder dem entsprechenden Anteil eines anderen Kations mit geringerer Wertigkeit, z. B. Mg oder Ca, d. h. mit geringerer Leerstellenkonzentration, aufzubringen.
Es ist weiterhin möglich, die Leerstellenkonzentration des Ausgangsfestelektrolyten durch chemische Modifizierung mit gleich- oder höherwertigen Kationen zu verringern. Denkbar ist ein Zusatz von TiO₂ oder Nb₂O₃.
Es ist weiterhin auch möglich, einen Festelektrolyten völlig anderen Typs zu verwenden, denkbar wäre z. B. NASICON.
Neuerung
Es ist eine Erhöhung der Kohlenwasserstoffsensitivität zu erwarten.

Claims (42)

1. Elektrodenmaterial für potentiometrische oder amperometrische elektrochemische Sensoren, mit der chemischen Zusammensetzung LnA1-xBxO₃ wobei Ln wenigstens ein Lanthanoidkation oder eine Mischung von Seltenerdkationen ist, A wenigstens ein dreiwertiges Übergangsmetall und B wenigstens ein drei- oder zweiwertiges, redoxstabiles Kation ist.
2. Elektrodenmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß A ein Element oder eine Mischung von Elementen mit geringer katalytischer Aktivität ist.
3. Elektrodenmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß B ein Element oder eine Mischung von Elementen mit geringer katalytischer Aktivität ist.
4. Elektrodenmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß A ein Element oder eine Mischung von Elementen aus der Gruppe Mn, Cr, Co, Fe, Ti, Ni ist.
5. Elektrodenmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß B ein Element oder eine Mischung von Elementen aus der Gruppe Ga, Al, Mg oder Sc, Ca ist.
6. Elektrodenmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß A Mn oder Cr ist.
7. Elektrodenmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß B ein Element oder eine Mischung von Elementen aus der Gruppe Ga, Al, Mg ist.
8. Elektrodenmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß A Cr ist.
9. Elektrodenmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß B Ga ist.
10. Elektrodenmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Ln ein Element oder eine Mischung von Elementen aus der Gruppe La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb oder Lu ist.
11. Elektrodenmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Ln ein Element oder eine Mischung von Elementen aus der Gruppe . . . oder . . . ist.
12. Elektrodenmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Ln La ist.
13. Elektrodenmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß x im Bereich von 0,001 bis 0,99 liegt.
14. Elektrodenmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß x im Bereich von 0,01 bis 0,9 liegt.
15. Elektrodenmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß x im Bereich von 0,1 bis 0,8 liegt.
16. Elektrodenmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß x im Bereich von 0,2 bis 0,5 liegt.
17. Elektrodenmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß x im Bereich von 0,15 bis 0,25 liegt.
18. Elektrodenmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß x im Bereich von 0,19 bis 0,21 liegt.
19. Elektrodenmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß B auch als Oxid heterogen neben dem Mischoxid mit einem Anteil von 0,01% bis 70% vorliegt.
20. Sensor für brennbare Gase, insbesondere für Kohlenwasserstoffe, mit einem Festelektrolyten sowie mit wenigstens zwei Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Elektrode ein Elektrodenmaterial gemäß den Ansprüchen 1 bis 19 enthält.
21. Sensor nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode dieselbe chemische Zusammensetzung wie die erste Elektrode aufweist.
22. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Erzeugung einer Temperaturdifferenz zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode vorgesehen sind.
23. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß im Betrieb die Temperaturdifferenz zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode 100°C bis 200°C beträgt.
24. Sensor nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode die chemische Zusammensetzung Ln1-yCyDO₃ aufweist, wobei C wenigstens ein Erdalkalimetall und D wenigstens ein dreiwertiges Übergangsmetall ist.
25. Sensor nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß C Sr ist.
26. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß D Mn und/oder Cr ist.
27. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß y 0,001 bis 0,9 ist.
28. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß y 0,02 bis 0,7 ist.
29. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche 24 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß y 0,05 bis 0,5 ist.
30. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche 24 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß y 0,1 bis 0,3 ist.
31. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche 24 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß y 0,2 bis 0,4 ist.
32. Verfahren zur Herstellung eines Sensors für brennbare Gase, insbesondere für Kohlenwasserstoffe, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Kontaktieren der Ln, A und B enthaltenden Ausgangsprodukte , vorzugsweise als Ln₂O₃, A₂O₃, und B₂O3, gegebenenfalls mit Lösungsmitteln;
Umsetzen der Mischung bei etwa 1350°C bis 1650°C zur Bildung eines Umsetzungsproduktes;
Zerkleinern des Umsetzungsproduktes;
Herstellung einer Paste; und
Drucken und Einbrennen der Paste auf ein Trägermaterial
33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial ein Festelektrolyt ist.
34. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel H₂O und/oder organisches Lösungsmittel ist.
35. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Lösungsmittel hydrophob oder hydrophil ist.
36. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 32 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung an Luft oder Sauerstoff erfolgt.
37. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 32 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß das Umsetzungsprodukt einen Sinterkuchen bildet.
38. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 32 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Zerkleinern des Umsetzungsproduktes das Glühen bei etwa 1400°C bis 1650°C folgt.
39. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 32 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß Ln₂O₃ im wesentlichen eine Ceriterde ist.
40. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 32 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß Ln₂O₃ im wesentlichen Monazit ist.
41. Verwendung eines Sensors nach einem der Ansprüche 20 bis 31 oder hergestellt nach einem der Ansprüche 32 bis 40 als Kohlenwasserstoffsensor für das Abgas einer Brennstelle.
42. Verwendung eines Sensors nach Anspruch 41 als Kohlenwasserstoffsensor für das Abgas eines Verbrennungsmotors mit innerer oder äußerer Verbrennung.
43. Verwendung eines Sensors nach Anspruch 41 als Kohlenwasserstoffsensor für das Abgas einer Heizungsanlage.
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