[发明专利]一种具有高选择性的气体传感器

权利要求书

1.一种具有高选择性的气体传感器，该气体传感器为旁热式结构，包括陶瓷管，在陶瓷管外表面设有敏感材料层，在敏感材料层的两边设有一对金电极，在陶瓷管的内部设有加热元件；其特征在于，所述敏感材料层由ZnNiS2纳米线和Ag纳米粒子构成。

2.如权利要求1所述的一种具有高选择性的气体传感器，其特征在于，所述的ZnNiS2纳米线和Ag纳米粒子的质量比例为4:1。

3.如权利要求1所述的一种具有高选择性的气体传感器，其特征在于，所述的ZnNiS2纳米线是通过溶剂热法制备的，其中，采用硝酸锌作为锌源，采用硝酸镍作为镍源，采用硫脲作为硫源。

4.如权利要求3所述的一种具有高选择性的气体传感器，其特征在于，所述ZnNiS2纳米线长度为15～20μm，直径为120～160nm。

5.如权利要求1所述的一种具有高选择性的气体传感器，其特征在于，所述Ag纳米粒子的粒径为200nm。

6.如权利要求1所述的一种具有高选择性的气体传感器，其特征在于，所述气体传感器的制备过程：

步骤1，预处理Ag纳米粒子

将购买的粒径为200nm的Ag纳米粒子依次通过丙酮、乙醇、去例子水进行清洗，然后将其放入硫脲中，在80℃下，水热保温4h；

步骤2，制备ZnNiS2纳米线

a)首先，先将2.1g硝酸锌和1.5g硫脲加入到锥形瓶中，采用30ml乙二胺作为溶剂，将混合溶液在室温下磁力搅拌2h，得到混合溶液A；

b)将1.6g硝酸镍和1.2g硫脲加入到锥形瓶中，采用30ml乙二胺作为溶剂，将混合溶液在室温下磁力搅拌2h，得到混合溶液B；

c)将混合溶液A与混合溶液B混合得到混合溶液C；

d)将混合溶液C加入到聚四氟乙烯容器中，放置在钢制的外壳里，密闭后放在190℃的环境中加热50h，反应结束后，自然冷却至室温；

e)将得到的产物离心，用乙醇和去例子水超声清洗数次以去除杂质，然后将离心产物在氮气中55℃条件下干燥20h，得到ZnNiS2纳米线；

步骤3，混合处理

a)将上述得到的Ag纳米粒子和ZnNiS2纳米线按照质量比例混合均匀，研磨2h后，放入浓度为1.8mol/L的硝酸镍溶液中，在120℃的环境中加热30h，自然冷却至室温，然后过滤，将过滤产物清洗干净；

b)将清洗干净的过滤产物在氮气氛围中、210℃煅烧5h，得到由Ag纳米粒子和ZnNiS2纳米线组成的混合物A；

步骤4，制备气体传感器

将上述混合物A与一定比例的去例子水混合形成浆糊状，然后将该浆糊状物均匀涂覆在陶瓷管表面，将陶瓷管烘干，将加热丝穿入陶瓷管内部，焊接引脚和加热丝，然后将陶瓷管在120℃的工作温度下老化4天，得到所述气体传感器。

7.如权利要求6所述的一种具有高选择性的气体传感器，其特征在于，步骤2，c)中，在75℃的保温环境下，将混合溶液B缓慢加入到混合溶液A中，不断搅拌，得到混合溶液C。

8.如权利要求1所述的一种具有高选择性的气体传感器，其特征在于，所述金电极厚度为1mm，所述敏感材料层厚度为1.5mm。