[发明专利]一种面向呼吸气检测的二氧化碳气敏材料、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种面向呼吸气检测的二氧化碳气敏材料，其特征在于：包括，

一种CO₂气敏材料，该材料是一种ZnSnO₃纳米颗粒团簇材料。

2.如权利要求1所述面向呼吸气检测的二氧化碳气敏材料，其特征在于：所述ZnSnO₃纳米颗粒团簇材料，其直径为0.5～1.7μm。

3.如权利要求1所述面向呼吸气检测的二氧化碳气敏材料，其特征在于：所述ZnSnO₃纳米颗粒团簇材料，在室温、相对湿度0～80％下均具有CO₂气敏性能，且在光源照射下，其光敏性能得到提高。

4.如权利要求3所述面向呼吸气检测的二氧化碳气敏材料，其特征在于：所述光源包括但不限于蓝光、紫光、紫外光的一种或几种。

5.如权利要求1～4所述面向呼吸气检测的二氧化碳气敏材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法，包括，

将锡盐、锌盐、氢氧化钠、聚乙烯吡络烷酮、过氧化氢溶液和去离子水混合，磁力搅拌得到均匀的混合溶液；

将混合溶液移至聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中，密封，180℃下反应，反应结束后自然冷却至室温，离心、洗涤、干燥，得到前驱体材料；

将前驱体材料置于80℃空气中干燥12h，随后自然冷却至室温，得到ZnSnO₃纳米颗粒团簇材料。

6.如权利要求5所述面向呼吸气检测的二氧化碳气敏材料的制备方法，其特征在于：所述锡盐包括但不限于SnCl₄·5H₂O；所述锌盐包括但不限于Zn(AC)₂·2H₂O；所述聚乙烯吡络烷酮分子量为8000～700000；所述过氧化氢溶液浓度为30％。

7.如权利要求5所述面向呼吸气检测的二氧化碳气敏材料的制备方法，其特征在于：所述混合溶液，每40ml混合溶液中包括2.1g的SnCl₄·5H₂O、0.44g的Zn(AC)₂·2H₂O、1.5g的NaOH、1.2g的聚乙烯吡络烷酮、5ml质量分数为30％的H₂O₂溶液，余量为去离子水。

8.如权利要求5所述面向呼吸气检测的二氧化碳气敏材料的制备方法，其特征在于：所述180℃下反应，反应时间为12h～20h。

9.如权利要求5所述面向呼吸气检测的二氧化碳气敏材料的制备方法所制得的产品，在气敏材料方面的应用，包括，

将ZnSnO₃纳米颗粒团簇材料加入去离子水研磨形成糊状物，随后将糊状物均匀涂覆于气体传感器基板外表面，并将金电极完全覆盖，在80℃空气中干燥12h形成气敏涂层；

将具有干燥涂层的气敏传感器，在空气下进行热处理，以5℃/min的升温速率升至800℃，保温2h，随后自然冷却至室温，得到ZnSnO₃纳米颗粒气敏元件。

10.如权利要求9所述产品在气敏材料方面的应用，其特征在于：所述气体传感器基板包括传感器Pt电极试样片，制备成的ZnSnO₃纳米颗粒气敏元件可直接进行测试。