[发明专利]一种基于分级多孔WO3微米球的气体传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于分级多孔WO₃微米球的气体传感器，其特征在于包括铂金导线、陶瓷管、气敏涂层、叉指金电极和加热丝，其中所述的加热丝从陶瓷管中穿过并将其两端焊接在基座的加热电极上，叉指金电极覆在陶瓷管外表面并通过铂金导线焊接在基座的测量电极上，气敏涂层涂覆在叉指金电极外表面；所述的气敏涂层的成分为分级多孔WO₃微米球，分级多孔WO₃微米球具有单一的六方相晶体结构，球体大小均匀且个体分散性好，直径在3~5μm之间，每个分级多孔WO₃微米球由直径为纳米级的WO₃纳米棒组装而成，具有大比表面积和孔隙率。

2.根据权利要求1所述的一种基于分级多孔WO₃微米球的气体传感器的制备方法，其特征在于按照以下步骤进行：

（1）称取1~10mmol摩尔质量相同的Na₂WO₄·2H₂O、C₆H₈O₇、K₂SO₄和H₂C₂O₄置于盛有120mL去离子水的烧杯中，磁力搅拌5~20min，向烧杯中逐滴滴加盐酸至pH值为1.0，再磁力搅拌5~20min，得到混合溶液；

（2）将上述混合溶液转移至带有聚四氟乙烯内胆的反应釜中，随后添加适量的补加水使反应釜的充填度达到80%，将反应釜置于鼓风式干燥箱中，于120~180℃反应6~36h，待反应完成后用去离子水和无水乙醇反复洗涤沉淀产物，将洗涤后的产物置于60℃的烘箱中干燥2~8h，最后将干燥产物在空气中于400℃热处理2~8h，最终获得分级多孔WO₃微米球；

（3）向得到的分级多孔WO₃微米球中加入去离子水，在玛瑙研钵中湿法研磨5~30min，调制成糊状料浆，将糊状料浆涂于陶瓷管外表面的叉指金电极表面，成为气敏涂层；

（4）将涂有气敏涂层的陶瓷管放置在空气中干燥10~60min后，在老化台上于300~500℃热处理1~12h，然后使加热丝从陶瓷管中穿过并将其两端焊接在基座的加热电极上，使铂金导线与叉指金电极相连，并焊接在基座的测量电极上，最终获得基于分级多孔WO₃微米球的气体传感器。

3.根据权利要求2所述的一种基于分级多孔WO₃微米球的气体传感器的制备方法，其特征在于所述的盐酸浓度为3mol/L。

4.根据权利要求2所述的一种基于分级多孔WO₃微米球的气体传感器的制备方法，其特征在于所述的陶瓷管外表面的叉指金电极由涂层喷金法制备而成。