[发明专利]氢气气敏材料及其制备以及氢气气敏器件的制备方法

权利要求书

1.一种氢气气敏材料，其特征在于包括有：

Ⅰ)基质SnO₂纳米粉体；

Ⅱ)Rh₂O₃，其掺入量为基质SnO₂纳米粉体质量的0.1-5％。

2.根据权利要求1所述的氢气气敏材料，其特征在于所述SnO₂纳米粉体为珊瑚状SnO₂纳米粉体，粒径为5-100nm。

3.一种权利要求1或2所述的氢气气敏材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)取SnCl₄·5H₂O配置成浓度为0.1-1mol/L的水溶液，然后向其中加入葡萄糖，其中葡萄糖与SnCl₄·5H₂O的摩尔比为0.5-4：1,在搅拌条件下使其混合均匀得到混合溶液，再将混合溶液转移至水热反应釜中，升温至120-250℃，水热反应6-36小时，反应结束后将反应产物离心分离并洗涤、干燥后于400-550℃烧结0.5-4小时，得到基质珊瑚状SnO₂纳米粉体；

2)向步骤1)所得珊瑚状SnO₂纳米粉体加入可溶性含Rh化合物的乙醇溶液，使可溶性含Rh化合物氧化后所得Rh₂O₃的质量占基质珊瑚状SnO₂纳米粉体质量的0.1-5％，然后进行精细研磨直至乙醇完全挥发，即得氢气气敏坯料，氢气气敏坯料经后续退火处理得到氢气气敏材料。

4.根据权利要求3所述的氢气气敏材料的制备方法，其特征在于步骤2)所述可溶性含Rh化合物为RhCl₃·3H₂O、(NH₄)₃RhCl₆·H₂O、[Rh(PPh₃)₃]Cl₂、[Rh(C₂H₄)₂]Cl₂或者Rh(CH₂COO)₃。

5.一种氢气气敏器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)取SnCl₄·5H₂O配置成浓度为0.1-1mol/L的水溶液，然后向其中加入葡萄糖，其中葡萄糖与SnCl₄·5H₂O的摩尔比为0.5-4：1,在搅拌条件下使其混合均匀得到混合溶液，再将混合溶液转移至水热反应釜中，升温至120-250℃，水热反应6-36小时，反应结束后将反应产物离心分离并洗涤、干燥后于400-550℃烧结0.5-4小时，得到基质珊瑚状SnO₂纳米粉体；

2)向步骤1)所得珊瑚状SnO₂纳米粉体加入可溶性含Rh化合物的乙醇溶液，使可溶性含Rh化合物氧化后所得Rh₂O₃的质量占基质珊瑚状SnO₂纳米粉体质量的0.1-5％，然后进行精细研磨直至乙醇完全挥发，即得氢气气敏坯料，将氢气气敏坯料以适量无水乙醇调成糊状，然后将其均匀涂敷在电极管表面，自然阴干后经400-550℃退火处理0.5-4小时，即制得氢气气敏器件的核心部分：气敏电极管，最后按照旁热式结构传统工艺对气敏电极管进行焊接、电老化、封装，制得氢气气敏器件。