[发明专利]检测甲醛的气敏材料及用该材料制作的气敏元器件

权利要求书

1.检测甲醛的气敏材料，其特征在于：所述气敏材料组分以ZnO-TiO₂纳米复合粉末为基质，其中ZnO与TiO₂质量比为8-10∶1，掺入量为ZnO与TiO₂质量总和的2％-8％硝酸镍。

2.根据权利要求1所述甲醛气敏材料，其特征在于：ZnO-TiO₂纳米复合粉末为纳米细粉，TiO₂为P25相，ZnO为六方晶相，TiO₂粒径为25nm，ZnO粒径为50nm。

3.用权利要求1所述的材料制作的气敏元器件的方法，其特征在于有以下步骤：

(1)制备纳米ZnO粉末

取无水乙醇和酸锌二水化合物，缓慢升温至60℃-80℃，搅拌，得到无色透明溶液A；将氢氧化钠溶解到无水乙醇溶液中，慢慢滴入到溶液A中，强力搅拌，使溶液透明澄清，在60℃-80℃之间持续反应3h，得到乳白色的ZnO溶胶溶液B，离心分离溶液B，得到ZnO沉淀，沉淀用无水乙醇清洗5-10遍，在80℃真空干燥后取出研磨成粉体，500℃中烧结1h后取出，得到纳米ZnO粉末；

(2)制备气敏材料

将步骤(1)所得到的ZnO粉末与P25相的TiO₂粉体按照权利要求1所述的比例混合，经研磨1h得到ZnO-TiO₂复合粉体，掺入量为ZnO与TiO₂质量总和的2％-8％硝酸镍，研磨后得到用于制备气敏元件的气敏材料；

(3)将步骤(2)所述的气敏材料用无水乙醇调成糊状，掺0.2-0.5ml的聚乙二醇作为粘结剂，均匀涂敷在电极管表面，经过300℃退火处理2-4小时，电极管表面形成厚度为0.1mm-0.5mm的ZnO-TiO₂纳米复合膜，即得到甲醛气敏电极管；

(4)在气敏元件上方设置波长为330nm-365nm，功率为50mW的紫外灯，紫外灯及甲醛气敏电极管焊接、初试、电老化、封装、总测试即得甲醛气敏元件。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的无水乙醇与醋酸锌的摩尔比例为1∶5；氢氧化钠溶液与无水乙醇摩尔比为18∶1。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤(4)中紫外线灯管的长度为5厘米。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述电极管为内径为0.8～1mm外径为1.2～1.5mm，长度为4～6mm的Al₂O₃陶瓷管，陶瓷管的外表面设置有Au电极。