[发明专利]一种基于Al掺杂的NiO纳米棒花材料的乙醇气体传感器及制备方法

权利要求书

1.一种基于Al掺杂的NiO纳米棒花材料的乙醇气体传感器，器件为旁热式结构，由外表面自带有2个平行且分立的环形金电极的氧化铝陶瓷管、涂覆在陶瓷管表面的敏感材料、穿过陶瓷管的镍铬合金加热线圈组成，每个金电极上连接有两根铂丝引脚，其特征在于：敏感材料为Al掺杂的NiO纳米棒花材料，且由如下步骤制备得到，

(1)首先将0.0153～0.0834g的Al(NO₃)₂·9H₂O、0.3584～0.5926g的Ni(NO₃)₂·6H₂O和0.063～0.126g草酸依次加入到10～15mL去离子水中，保持搅拌直至其全部溶解后，再将10～15mL乙二醇加入上述溶液中，继续搅拌10～20min；

(2)将上述溶液在110～140℃下水热反应10～12h，冷却到室温后，将生成的沉淀用去离子水和乙醇交替离心清洗5～7次，然后在70～90℃下烘干，之后再在400～450℃下煅烧1～2h。

2.如权利要求1所述的一种基于Al掺杂的NiO纳米棒花材料的乙醇气体传感器，其特征在于：Al掺杂的NiO纳米棒花的直径为3～5μm。

3.如权利要求1所述的一种基于Al掺杂的NiO纳米棒花材料的乙醇气体传感器，其特征在于：氧化铝陶瓷管的长度为4～4.5mm，外径为1.2～1.5mm，内径为0.8～1.0mm；2个环形金电极的宽度为0.5～1mm，两个电极间距为1.5～2mm；连接在金电极上的铂丝引脚的长度为8～12mm，镍铬合金加热线圈的匝数为20～40圈，阻值为30～40Ω。

4.一种基于Al掺杂的NiO纳米棒花材料的乙醇气体传感器的制备方法，其步骤如下：

(1)将Al掺杂的NiO纳米棒花材料粉末与去离子水按质量比3～5：1混合，并研磨形成糊状浆料，然后将上述浆料均匀地涂覆在外表面自带有2个环形金电极的氧化铝陶瓷管表面，形成10～30μm厚的敏感材料薄膜，并使敏感材料完全覆盖环形金电极；

(2)将涂有敏感材料的氧化铝陶瓷管在红外线灯下烘烤30～45min，待敏感材料干燥后，把氧化铝陶瓷管在400～450℃下煅烧2～3h；然后将镍镉加热线圈从陶瓷管内部穿出作为加热丝，最后将上述器件按照旁热式气敏元件进行焊接和封装，就得到基于Al掺杂的NiO纳米棒花材料的乙醇气体传感器。