[发明专利]基于钨酸钴纳米粒子修饰的三氧化二铁复合材料的乙酸乙酯气体传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于CoWO₄纳米粒子修饰的Fe₂O₃复合材料的乙酸乙酯气体传感器的制备方法，其步骤如下：

(1)Pd金属叉指电极的处理

分别用丙酮、乙醇棉球擦拭带有Pd金属叉指电极的Al₂O₃衬底至干净，再将带有Pd金属叉指电极的Al₂O₃衬底依次置于丙酮、乙醇和去离子水中，分别超声清洗5～10分钟，最后在100～120℃下干燥；

(2)纯Fe₂O₃纳米材料、CoWO₄纳米粒子修饰的Fe₂O₃复合材料的制备

①室温下，将0.19～0.21g对苯二甲酸和0.66～0.68g六水合氯化铁溶于15～20mL二甲基甲酰胺中，搅拌2～3h；然后将得到的溶液转移到反应釜中，在100～120℃下反应19～21h；冷却至室温后将生成物用去离子水离心清洗，室温下干燥得到Fe₂O₃纳米材料前驱体粉末；

②将步骤①制备的Fe₂O₃纳米材料前驱体粉末在350～400℃的空气下退火2～4小时，得到Fe₂O₃纳米材料；

③CoWO₄纳米粒子修饰的Fe₂O₃复合材料的制备：将步骤②制备的0.70g～0.75g Fe₂O₃纳米材料在室温下分散在45～55mL去离子水中，搅拌20～30分钟后再超声处理10～20分钟，使Fe₂O₃纳米材料均匀分散在去离子水中，再向得到的悬浊液中依次加入0.022g～0.087g六水合硝酸钴、钨酸钠和氟化铵，其中六水合硝酸钴、钨酸钠和氟化铵的摩尔比为1：1：6；室温下搅拌2～3小时后，将得到的溶液转移到反应釜中，在170～190℃下反应5～7h；冷却至室温后将生成物用去离子水离心清洗，室温下干燥后得到CoWO₄纳米粒子修饰的Fe₂O₃复合材料；

(3)基于CoWO₄纳米粒子修饰的Fe₂O₃复合材料的乙酸乙酯气体传感器的制备

将CoWO₄纳米粒子修饰的Fe₂O₃复合材料放入研钵中，研磨20～30分钟，得到纳米材料粉末；然后向研钵中滴入去离子水，再继续研磨20～30分钟，得到黏稠状的浆料；用小毛刷沾取少量的浆料，涂覆在步骤(1)得到的带有Pd金属叉指电极的Al₂O₃衬底上，然后将其在60～80℃条件下烘干，得到厚度为2～4μm的CoWO₄纳米粒子修饰的Fe₂O₃复合材料敏感层；最后在相对湿度为20％～40％RH、温度为20～35℃的环境中，在80～120mA的直流电下老化48～72小时，从而得到基于CoWO₄纳米粒子修饰的Fe₂O₃复合材料的气体传感器。

2.一种基于CoWO₄纳米粒子修饰的Fe₂O₃复合材料的乙酸乙酯气体传感器，其特征在于：是由权利要求1所述的方法制备得到。