[发明专利]一种高气敏性能的LaFeO3

权利要求书

1.一种高气敏性能的LaFeO₃基乙醇气体传感器，其特征在于：利用溶胶凝胶法制备La_2/3Ba_1/3Fe_2/3Ti_1/3O₃纳米粉体，然后制备成旁热式陶瓷管结构气体传感器元件；

具体制备方法为：

（1）La_2/3Ba_1/3Fe_2/3Ti_1/3O₃纳米粉体的制备：按化学计量比为2:2:1:1准确称量La(NO₃)₃·6H₂O、Fe(NO₃)₃·9H₂O、Ba(NO₃)₂和[CH₃(CH₂)₃O]₄Ti，溶于去离子水中；按阳离子总和与柠檬酸的摩尔比为1:2加入柠檬酸，按照制备1mol La_2/3Ba_1/3Fe_2/3Ti_1/3O₃纳米粉体添加10g聚乙二醇PEG-6000的比例加入聚乙二醇PEG-6000，置于70-80℃水浴锅中搅拌形成溶胶，继续搅拌至干凝胶状态；将干凝胶放入坩埚中380-420℃加热，至干凝胶燃烧完全变成粉末态，不再燃烧为止，去除有机物，所得粉末充分研磨后放入马弗炉，在990-1010℃下烧结2h，得到纳米级La_2/3Ba_1/3Fe_2/3Ti_1/3O₃粉体；

（2）旁热式陶瓷管构造气体传感器元件的制备：取0.1±0.05g La_2/3Ba_1/3Fe_2/3Ti_1/3O₃纳米粉体置于玛瑙研钵中，加入0.025±0.005g玻璃纤维，加入0.2-0.3ml的松油醇，一起研磨至糊状；在带有两个环状金电极及四根Pt导线的陶瓷管芯外表面均匀涂抹一层糊状物，放入马弗炉，在90-110℃下退火10min；然后均匀涂抹第二层糊状物，放入马弗炉，在90-110℃下退火10min；再次均匀涂抹第三层糊状物，放入马弗炉，在190-210℃下退火2h；将电阻为35±2Ω的Ni-Cr加热丝穿过陶瓷管和四根电极导线一起焊接于传感器底座上，安装外罩套环，利用老化台在120 mA电流下老化24h，制成旁热式气体传感器元件。

2.根据权利要求1所述的一种高气敏性能的LaFeO₃基乙醇气体传感器，其特征在于：步骤（2）中涂抹的3层糊状物每层厚度为35-45um。

3.根据权利要求1所述的一种高气敏性能的LaFeO₃基乙醇气体传感器，其特征在于：所获得的纳米级La_2/3Ba_1/3Fe_2/3Ti_1/3O₃粉体为单相LaFeO₃正交结构纳米级颗粒，颗粒大小为46.1至83.9nm。

4.根据权利要求1所述的一种高气敏性能的LaFeO₃基乙醇气体传感器，其特征在于：所制备的以La_2/3Ba_1/3Fe_2/3Ti_1/3O₃纳米粉体为工作物质的气体传感器元件对乙醇的最佳工作温度为128℃。