[发明专利]一种基于中空球结构La掺杂氧化铟纳米敏感材料的H2S传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于中空球结构La掺杂氧化铟纳米敏感材料的H₂S传感器，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La掺杂氧化铟纳米敏感材料，其由如下步骤制备得到，

(1)将0.22～0.26g的In(NO₃)₃·4.5H₂O、2.2～11.1mg的La(NO₃)₃·6H₂O、0.4～0.5g的尿素溶解在30～40mL无水乙醇和2～5mL聚乙二醇的混合溶剂中，充分搅拌40～60min，然后超声15～20min；

(2)将步骤(1)得到的溶液在160～170℃条件下水热反应10～12h；

(3)将步骤(2)得到的产物冷却到室温，然后用水和乙醇交替进行离心洗涤，将得到的产物进行干燥，最后在450～550℃下煅烧2～3h，从而得到La掺杂In₂O₃纳米敏感材料。

2.如权利要求1所述的一种基于中空球结构La掺杂氧化铟纳米敏感材料的H₂S传感器，其特征在于：纳米敏感材料的厚度为15～30um。

3.如权利要求1所述的一种基于中空球结构La掺杂氧化铟纳米敏感材料的H₂S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；金电极上引出铂丝导线，其长度为4～6mm。

4.权利要求1～3任何一项所述的一种基于中空球结构La掺杂氧化铟纳米敏感材料的H₂S传感器的制备方法，其步骤如下：

(1)取La掺杂In₂O₃纳米敏感材料，与无水乙醇按质量比0.25～0.5：1的比例均匀混合形成浆料；用毛刷蘸取该浆料涂覆在表面上带有两条平行、环状且彼此分立的金电极的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；

(2)将步骤(1)得到的涂覆好纳米敏感材料的Al₂O₃陶瓷管在350～450℃下烧结1～3h，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，然后焊接在旁热式六角管座上；

(3)将步骤(2)得到的器件在200～400℃空气环境中老化5～7天，从而得到基于空心球结构La掺杂氧化铟纳米敏感材料的H₂S传感器。