[发明专利]一种基于孔道有序的掺杂Ni的介孔氧化铟二氧化氮传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于孔道有序的掺杂Ni的介孔氧化铟的二氧化氮气体传感器，由外表面带有2个分立的环形金电极(3)的Al₂O₃绝缘陶瓷管(2)、穿过Al₂O₃绝缘陶瓷管(2)内部的Ni-Cr合金加热线圈(1)以及涂覆在Al₂O₃绝缘陶瓷管(2)外表面和环形金电极(3)上的敏感材料薄膜(4)构成，每个环形金电极(3)上连接着一对铂丝(5)；其特征在于：敏感材料薄膜(4)由孔道有序的掺杂Ni的介孔氧化铟涂覆后所得，所述的孔道有序的掺杂Ni的介孔氧化铟由如下步骤制备得到：

①将In(NO₃)₃4.5H₂O和是In(NO₃)₃4.5H₂O质量1％的Ni(NO₃)₂6H₂O加入到无水乙醇中，搅拌直至其全部溶解，形成浓度为0.17～0.18g/mL的溶液；

②向上述溶液中加入与In(NO₃)₃4.5H₂O和Ni(NO₃)₂6H₂O的质量比为20～30％的SBA-15为模板，然后转移到温度为30～40℃的水浴锅中水浴处理，直到溶液中的无水乙醇蒸发完全；将得到的固体粉末在50～60℃下烘干并在250～300℃烧结处理1～3h；

③将步骤①中的In(NO₃)₃4.5H₂O及Ni(NO₃)₂6H₂O的质量用量减半，将步骤②中的模板SBA-15改成步骤②得到的全部烧结产物，无水乙醇的用量不变，烧结温度为400～500℃；重复步骤①和步骤②2～3次；

④将步骤③得到的固体粉末冷却至室温后用浓度为1～2mol/L的NaOH溶液清洗，并用去离子水离心清洗，然后在60～80℃下干燥，从而得到了孔道有序的掺杂Ni的介孔氧化铟。

2.权利要求1所述的一种基于孔道有序的掺杂Ni的介孔氧化铟的二氧化氮气体传感器的制备方法，其步骤如下：

①将孔道有序的掺杂Ni的介孔氧化铟粉末与去离子水混合，质量体积浓度为0.1～0.3g/mL，并研磨形成糊状浆料，然后将该浆料均匀地涂覆在Al₂O₃陶瓷管的外表面，形成60～120μm厚的敏感材料薄膜；

②在红外灯下烘烤30～45分钟，待敏感材料薄膜干燥后，把Al₂O₃陶瓷管在300～400℃下煅烧1～2小时；然后将电阻值为30～40Ω的镍镉合金线圈穿过Al₂O₃陶瓷管内部作为加热丝，最后将上述器件按照通用旁热式气敏元件进行焊接和封装，从而得到基于孔道有序的掺杂Ni的介孔氧化铟的二氧化氮气体传感器。