[发明专利]一种稀土掺杂氧化锡纳米气敏材料、其制备方法及其制备的气敏探测器

权利要求书

1.一种稀土掺杂氧化锡气敏探测器，其特征在于，包括：

基体，为一个圆筒形的氧化铝陶瓷管；

电极，由铜箔制成的，缠绕在所述基体的两端；

加热丝，由镍铬合金制成呈螺旋分布、并相抵于在所述基体内壁；

半导体体介质，涂覆在所述基体和电极外表面的气敏性半导体材料；

其中，所述半导体材料为稀土掺杂氧化锡纳米半导体，具体为：，x=0.02～0.08。

2.一种稀土掺杂氧化锡纳米气敏材料的制备方法，其特征在于，包括：

S1、配置0.2mol/L的SnCl₂·H₂O溶液，将摩尔比为1～2%的表面活性剂加入SnCl₂·H₂O溶液中，最后在加入体积比为25～35%的无水乙醇，然后机械搅拌10～30min至充分溶解；

S2、放置于反应釜中，对溶剂进行加热，反应温度为60～85℃，超声波辅助反应2～4h，然后加入稀土金属硝酸盐，升高温度至140～180℃，超声波辅助反应8～12h，获得乳白色半透明粘稠胶体；

S3、通过离心收集反应釜底部的白色沉淀，经过多次去离子水和无水乙醇清洗后，将样品置于50℃真空干燥箱中干燥7h，

S4、最后在经过退火工艺，得到目标产物。

3.根据权利要求2所述的稀土掺杂氧化锡纳米气敏材料的制备方法，其特征在于，所述SnCl₂·H₂O与所述稀土金属硝酸盐的摩尔比为100：（2～8）。

4.根据权利要求2所述的稀土掺杂氧化锡纳米气敏材料的制备方法，其特征在于，所述超声分辅助的频率为20KHz，功率为200～1200W。

5.根据权利要求2所述的稀土掺杂氧化锡纳米气敏材料的制备方法，其特征在于，所述稀土金属至少为钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕其中一种。

6.根据权利要求2所述的稀土掺杂氧化锡纳米气敏材料的制备方法，其特征在于，所述退火工艺为：将洗干净后的白色的沉淀放入500～600℃的马弗炉中煅烧2～5h，然后自然冷却即可。

7.根据权利要求2所述的稀土掺杂氧化锡纳米气敏材料的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂至少为十六烷基三甲基溴化铵、山梨醇酐单油酸酯、聚丙烯酰胺、十六烷基水杨酸铵或水杨酸钠中的一种。

8.根据权利要求2所述的稀土掺杂氧化锡纳米气敏材料的制备方法，其特征在于，所述反应釜为聚四氟乙烯制成或在其内部涂有聚四氟乙烯涂层。

9.一种稀土掺杂氧化锡纳米气敏材料，其特征在于，基于权利要求1中的纳米级半导体，x=0.02～0.08，采用权利要求2～8中的任一项的制备方法所得到的产物。