[发明专利]以Sn掺杂核壳结构的Co3O4为敏感电极材料的乙醇传感器、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种基于Sn掺杂核壳结构的Co3O4为敏感电极材料的乙醇传感器，由正面带有由外表面带有两条平行、环状且彼此分立的金电极的Al2O3陶瓷管衬底、涂覆在Al2O3陶瓷管外表面和金电极上的纳米敏感材料、置于Al2O3陶瓷管内的镍镉加热线圈组成；其特征在于：纳米敏感材料为Sn掺杂的核壳结构的Co3O4材料，且是由如下步骤制备得到，

1)将1～3mmol六水合硝酸钴、与六水合硝酸钴摩尔比为0.01～0.05：1的二水合氯化亚锡溶解在20～30mL无水甲醇中得到溶液A；将0.5～0.8g的2-甲基咪唑溶解在20～30mL无水甲醇中得到溶液B；然后，将溶液A倒入到溶液B中，得到混合液后继续搅拌5～15分钟；

2)把上述溶液在110～130℃条件下水热反应5～7小时；

3)反应结束后，将得到的产物冷却到室温，然后用乙醇进行离心洗涤，将得到的产物进行干燥；最后在300～500℃下煅烧1～3小时，得到Sn掺杂的Co3O4纳米敏感材料。

2.如权利要求1所述的一种基于Sn掺杂核壳结构的Co3O4为敏感电极材料的乙醇传感器，其特征在于：Al2O3陶瓷管的内径为0.6～0.8mm，外径为1.0～1.5mm，长度为4～5mm；单个金电极的宽度为0.4～0.5mm，两条金电极的间距为0.5～0.6mm，金电极上引出的铂丝导线，其长度为4～6mm。

3.如权利要求1所述的一种基于Sn掺杂核壳结构的Co3O4为敏感电极材料的乙醇传感器，其特征在于：纳米敏感材料的厚度为15～30μm。

4.权利要求1、2或3所述的一种基于Sn掺杂核壳结构的Co3O4为敏感电极材料的乙醇传感器的制备方法，其步骤如下：

(1)取Sn掺杂核壳结构的Co3O4敏感电极材料，与乙醇按质量比0.2～0.5：1的比例均匀混合形成浆料；用毛刷蘸取浆料涂覆在表面上带有两条平行、环状且彼此分立金电极的Al2O3陶瓷管外表面，使其完全覆盖在Al2O3陶瓷管外表面和金电极上；

(2)将涂覆好纳米敏感材料的Al2O3陶瓷管在250～350℃下烧结1～3小时，然后将电阻值为30～40Ω的镍镉加热线圈穿过Al2O3陶瓷管内部，通以直流电来为传感器提供合适的工作温度；最后将制备得到的器件焊接在通用旁热式六角管座上；

(3)将上述器件在100～300℃空气环境中老化3～7天，从而得到基于Sn掺杂核壳结构的Co3O4敏感电极材料的乙醇传感器。

5.权利要求1～3任何一项所述的一种基于Sn掺杂核壳结构的Co3O4为敏感电极材料的乙醇传感器在室内环境中对乙醇蒸汽检测方面的应用。