[发明专利]一种基于rGO/α-Fe2O3异质结构复合物的丙酮传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于rGO/α-Fe₂O₃异质结构复合物的丙酮传感器，其由外表面自带有2 个彼此分立环形金电极的Al₂O₃陶瓷管、均匀地涂覆在环形金电极和Al₂O₃陶瓷 管外表面的敏感材料薄膜、Al₂O₃陶瓷管内部的镍镉合金线圈组成，其特征在于， 敏感材料为rGO/α-Fe₂O₃异质结构复合物，其由如下步骤制备得到：

①取12mg冻干后的氧化石墨烯粉体，加入15～20mL去离子水，超声 45～60分钟，得到均一透明的溶液；将4.054g六水合三氯化铁和1.0～1.5g六次 甲基四胺在不断搅拌下溶解进15～20mL乙醇中；然后将上述两种溶液混合，搅 拌15～20分钟得到均一的溶液；

②将步骤①得到的混合溶液在160～180℃下水热反应12～15小时，在这个 过程中，GO被还原为rGO，并与α-Fe₂O₃晶体复合；冷却到室温后，高速离心 得到沉淀，将沉淀依次用去离子水和无水乙醇洗涤数次，再在80～90℃下真空干 燥16～24小时，然后在200～250℃下真空煅烧2～3小时，通过热重分析测试， 得到质量分数为1～1.5％的rGO/α-Fe₂O₃异质结构复合物粉末。

2.权利要求1所述的一种基于rGO/α-Fe₂O₃异质结构复合物的丙酮传感器的制 备方法，其步骤如下：

①将rGO/α-Fe₂O₃异质结构复合物粉末与去离子水按质量比2～5：1混合， 并研磨形成糊状浆料，然后将浆料均匀地涂覆在市售的外表面自带有2个环形金 电极的Al₂O₃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在红外灯下烘烤30～45分钟，待敏感材料干燥后，把Al₂O₃陶瓷管在 150～200℃下煅烧2～3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rGO/α-Fe₂O₃异质结构复合物丙酮传感器。