[发明专利]基于Pd掺杂SnO2纳米敏感材料的H2S和NO2传感器、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种基于Pd掺杂SnO₂纳米敏感材料的H₂S和NO₂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陶瓷管衬底外表面和金电极上的纳米敏感材料、置于Al₂O₃陶瓷管衬底内的镍铬合金加热线圈组成，在金电极上引出铂丝导线；其特征在于：气体敏感材料为Pd掺杂SnO₂纳米敏感材料，且该敏感材料由如下步骤制备得到，

(1)1)将0.45～0.5g氯化锡二水合物，0.01～0.04g氯化钯，0.3～0.6g氢氧化钠和0.65～0.8g十六烷基三甲基溴化铵溶解在含有20mL去离子水和20mL无水乙醇的40mL混合溶液中，剧烈搅拌30～60min形成均匀溶液；

(2)然后将步骤(1)所得溶液转移到高压水热釜中，在160～200℃条件下水热反应12～24h；

(3)待反应结束后，将高压水热釜自然冷却至室温，收集反应产物，然后再用去离子水和乙醇交替进行离心洗涤，离心产物在空气、70～90℃下干燥10～15h，最后在450～550℃下煅烧1～3h，从而得到Pd掺杂SnO₂纳米敏感材料。

2.如权利要求1所述的一种基于Pd掺杂SnO₂纳米敏感材料的H₂S和NO₂传感器，其特征在于：纳米敏感材料的厚度为15～30μm。

3.如权利要求1所述的一种基于Pd掺杂SnO₂纳米敏感材料的H₂S和NO₂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。

4.权利要求1～3任何一项所述的基于Pd掺杂SnO₂纳米敏感材料的H₂S和NO₂传感器的制备方法，其步骤如下：

(1)取Pd掺杂SnO₂纳米敏感材料，与水按质量比0.25～0.4mg：1mg均匀混合形成糊状浆料，然后蘸取少量浆料均匀地涂覆在外表面自带有两条平行、环状且彼此分立的金电极的Al₂O₃陶瓷管外表面和金电极上，得到的纳米敏感材料的厚度为15～30μm；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；

(2)将涂覆好纳米敏感材料的Al₂O₃陶瓷管在350～500℃下烧结3～5h，然后将电阻值为30～40Ω的镍铬合金加热线圈(匝数为50～60匝)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；最后通过铂丝导线将Al₂O₃陶瓷管焊接在旁热式六角管座上；

(3)将步骤(2)得到的传感器在100～400℃空气环境中老化5～7天，从而得到Pd掺杂SnO₂纳米敏感材料H₂S和NO₂传感器。

5.权利要求1～3任何一项所述的基于Pd掺杂SnO₂纳米敏感材料的H₂S和NO₂传感器在大气环境中检测H₂S和NO₂气体方面的应用。