[发明专利]一种高灵敏度乙醇气敏传感器的制备方法

说明书

一种高灵敏度乙醇气敏传感器的制备方法。该方法包括以下步骤：取10‑50mg层状Sn₃O₄/SnO₂异质结方片型气敏材料与5‑50ml乙二醇混合，搅拌均匀后加入5‑30mg聚乙烯吡咯烷酮，继续搅拌，再滴入0.005‑0.1mmol的氯铂酸溶液，搅拌得第一混合物；将第一混合物转移至方舟内，连同方舟一同干燥处理后，将方舟内的样品转移至管式炉中高温烧结得半成品；将半成品与去离子水混合后，再均匀涂布在三氧化铝/Au电极上晾干后，置于管式炉烧结得电极；将电极焊接在电极底座上，完成气敏传感器的制备。本发明制备过程简单，响应时间短，且工作温度较低，所得传感器可实现室温检测。

技术领域

本发明属于气体传感器制备技术领域，具体涉及一种高灵敏度乙醇气敏传感器的制备方法。

背景技术

半导体传感器是发明最早的传感器之一，可用于检测气体中酒精的含量，可用于酒驾的检测，传感器检测元件一般分为加热层，电极和气敏材料层。一般情况下，为了避免其他气体的干扰，使检测更加准确，一般会在气敏材料中掺杂一些镍、锰、镧等元素排除其他气体干扰，提高对乙醇的灵敏度和选择性。工作温度也是影响传感器响应的一个重要因素，高的工作温度需要消耗更多的能量，从而对环境造成的更大的负担，因此，一种工作温度低，对乙醇的选择性好的传感器是很有应用前景的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种响应温度低、且选择性好的乙醇气敏传感器的制备方法。

一种高灵敏度乙醇气敏传感器的制备方法，包括以下步骤：步骤1、取5-50mgSn₃O₄方片型材料与5-50ml乙二醇混合，搅拌均匀后加入5-30mg聚乙烯吡咯烷酮，继续搅拌，再滴入0.005-0.1mmol的氯铂酸溶液，搅拌得第一混合物；步骤2，将第一混合物转移至方舟内，连同方舟一同干燥处理1-4小时后，将方舟内的样品转移至管式炉中高温烧结2-5小时得半成品；步骤3，将半成品与去离子水混合后，调成糊状，再均匀涂布在三氧化铝/Au电极上，待晾干后，置于管式炉烧结3-5h得电极；步骤4，将电极焊接在电极底座上，完成气敏传感器的制备。

作为改进的是，步骤1中所述Sn₃O₄方片型材料的制备方法为：第一步，将高纯水和乙醇混合后，加入0.276g水杨酸搅拌至完全溶解，再加入7mlNaOH溶液得第一混合液备用；第二步，将0.339g SnCl₂ H₂O溶解在10ml高纯水中得氯化锡溶液；第三步，将氯化锡溶液滴入第一混合液中，搅拌30分钟后，转入40ml聚四氟乙烯水热反应釜中，150℃下反应16小时后，冷却得浅黄色沉淀；第四步，将浅黄色城店依次用高纯水和无水乙醇在8000rpm的转速下离心洗涤6次得粗品；第五步，将粗品在60℃下干燥4小时得层状Sn₃O₄方片型材料；第六步，将Sn₃O₄方片型材料置于管式炉中，500℃下烧结2小时即得层状Sn₃O₄/ SnO₂异质结方片型气敏材料。

进一步改进的是，第一步和第二步中高纯水的电阻值为18.2 MΩ。

作为改进的是，步骤1中搅拌速度为600-1000rpm。

作为改进的是，步骤2中干燥处理温度为200℃，干燥时长2小时。

作为改进的是，步骤2和步骤3中管式炉烧结温度均为500℃，升温和降温冷却的速率均为5℃/min。

作为改进的是，步骤3中三氧化铝/Au电极为插指电极。

作为改进的是，步骤1中所述氯铂酸溶液为0.077mol/L的四氯合铂酸溶液。

有益效果：