[发明专利]钴掺杂多孔氧化镍气敏材料、气敏元件及制备方法与应用

权利要求书

1.一种钴掺杂多孔氧化镍气敏材料，其特征是，由基体相和掺杂相组成，所述基体相为多孔氧化镍，所述多孔氧化镍为氧化镍纳米片自组装成的多孔球，所述多孔球的直径为2～10μm，氧化镍纳米片的厚度为10～30nm，掺杂相为钴离子，掺杂相以钴离子的形式掺杂于基体相晶格内部。

2.如权利要求1所述的钴掺杂多孔氧化镍气敏材料，其特征是，掺杂相与基体相的摩尔比为0.5～10mol％。

3.如权利要求1所述的钴掺杂多孔氧化镍气敏材料，其特征是，多孔球的直径为3～7μm；

或，氧化镍纳米片的厚度为10～20nm。

4.一种钴掺杂多孔氧化镍气敏材料的制备方法，其特征是，将基体相原料、掺杂相原料和沉淀剂制备成气敏材料前驱体，在将气敏材料前驱体进行煅烧获得钴掺杂多孔氧化镍气敏材料；

气敏材料前驱体的制备过程为：采用水热法将基体相原料、掺杂相原料和沉淀剂一步合成气敏材料前驱体；

所述基体原料为镍盐，所述掺杂相原料为钴盐。

5.如权利要求4所述的钴掺杂多孔氧化镍气敏材料的制备方法，其特征是，水热法的温度为120～200℃；优选的，反应时间为1～6h。

6.如权利要求4所述的钴掺杂多孔氧化镍气敏材料的制备方法，其特征是，掺杂相原料与基体相原料的摩尔比为0.5～10mol％；

或，所述沉淀剂是基体相原料的摩尔量的0.5～2倍。

7.一种权利要求1～3任一所述的钴掺杂多孔氧化镍气敏材料或权利要求4～6任一所述的制备方法获得的钴掺杂多孔氧化镍气敏材料在检测硫化氢气体中的应用。

8.一种H₂S气敏元件，其特征是，包括气敏层，所述气敏层由权利要求1～3任一所述的钴掺杂多孔氧化镍气敏材料或权利要求4～6任一所述的制备方法获得的钴掺杂多孔氧化镍气敏材料附着形成。

9.一种H₂S气敏元件的制备方法，其特征是，将由钴掺杂多孔氧化镍气敏材料制备成浆料，将浆料涂覆在基体表面，干燥后获得H₂S气敏元件。

10.如权利要求9所述的H₂S气敏元件的制备方法，其特征是，将钴掺杂多孔氧化镍气敏材料加入至乙基纤维素与松油醇的混合液中制备成浆料；

或，基体为陶瓷基片。