[发明专利]陶瓷基氧化钒纳米棒结构室温CH4传感器的制备方法

权利要求书

1.一种陶瓷基氧化钒纳米棒结构室温CH₄传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)陶瓷基片的清洗：

将陶瓷片基底分别在丙酮和乙醇中超声清洗5～20min，以除去陶瓷基片表面的油污、有机物杂质和表面氧化层，清洗完后取出陶瓷基片并用吸尔球吹去基片表面的液体，吸完液体之后放于滤纸上并于60～80℃的真空干燥箱中干燥5-10min备用；

(2)称量V₂O₅粉末：

称量V₂O₅粉末备用；

(3)单一气相传输法制备陶瓷基氧化钒纳米棒：

将步骤(2)的V₂O₅粉末蒸发源均匀铺于步骤(1)的陶瓷基片上，并整体放入石英管中，然后在盛放V₂O₅粉末陶瓷基片的氩气流方向0.5cm处放置一片步骤(1)的陶瓷基片，将石英管整体放入可编程式高温真空管式炉设备中，通过控制单一变量法设置改变工作温度850～1000℃以改变氧化钒纳米棒的表面形貌；

(4)制备陶瓷基氧化钒纳米棒气敏传感器元件：

将步骤(3)中得到的陶瓷基氧化钒纳米棒置于超高真空对靶磁控溅射设备的真空室，利用掩膜在在陶瓷基氧化钒纳米棒表面沉积一对铂点电极，制成可用于室温检测CH₄的气敏传感器元件。

2.根据权利要求1所述陶瓷基氧化钒纳米棒结构室温CH₄传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)的蒸发源为质量纯度为99.999％的V₂O₅粉末。

3.根据权利要求1所述陶瓷基氧化钒纳米棒结构室温CH₄传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)高温真空管式炉的条件为：以质量纯度99.999％的氩气作为工作气体，实验前清洗炉膛5～10min，使炉内真空度达到20Pa以下，然后将流量计调为“打开”档，调节实验所需的Ar气流量20sccm，调节工作压强1.5Torr，设置工作时间2h。

4.根据权利要求1所述陶瓷基氧化钒纳米棒结构室温CH₄传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)超高真空对靶磁控溅射设备采用质量纯度99.99％的金属铂作为靶材，以质量纯度99.999％的氩气作为工作气体，氩气气体流量为24sccm，本体真空度为4×10^-4Pa～5×10^-4Pa，溅射工作压强为2～4Pa，溅射功率为100W，溅射时间为2min。

5.一种权利要求1所制备的传感器元件在室温检测CH₄气敏特性的应用。