[发明专利]一种基于ZnO纳米棒状敏感材料的三乙胺气体传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于ZnO纳米棒状敏感材料的三乙胺气体传感器，包括Al₂O₃陶瓷管(1)、镍镉加热线圈(3)和通用旁热式六角管座，其特征在于：所述Al₂O₃陶瓷管(1)的表面设有两条平行、环状且彼此分立的金电极(4)，所述金电极(4)引出有铂丝导线(5)，所述铂丝导线(5)焊接在通用旁热式六角管座上，所述Al₂O₃陶瓷管(1)和金电极(4)表面涂覆有纳米棒状ZnO敏感材料(2)，所述镍镉加热线圈(3)设置在Al₂O₃陶瓷管(1)的内部。

2.根据权利要求1所述的一种基于ZnO纳米棒状敏感材料的三乙胺气体传感器，其特征在于，所述纳米棒状ZnO敏感材料(2)的涂覆厚度为15～30μm。

3.根据权利要求1所述的一种基于ZnO纳米棒状敏感材料的三乙胺气体传感器，其特征在于，所述Al₂O₃陶瓷管(1)的内径为0.6～0.8mm，外径为1.0～1.5mm，长度为4～5mm。

4.根据权利要求1所述的一种基于ZnO纳米棒状敏感材料的三乙胺气体传感器，其特征在于，所述金电极(4)单个的宽度为0.4～0.5mm，两条金电极(4)的间距为0.5～0.6mm。

5.根据权利要求1所述的一种基于ZnO纳米棒状敏感材料的三乙胺气体传感器，其特征在于，所述铂丝导线(5)的长度为4～6mm。

6.根据权利要求1所述的一种基于ZnO纳米棒状敏感材料的三乙胺气体传感器，其特征在于，所述镍镉加热线圈(3)的匝数为50～60匝，电阻值为30～40Ω。

7.一种基于ZnO纳米棒状敏感材料的三乙胺气体传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：取纳米棒状ZnO敏感材料(2)与三乙胺、PVP按质量比0.25～0.5：1：0.1均匀混合成浆料，将浆料均匀涂覆在Al₂O₃陶瓷管(1)的表面，使其完全覆盖金电极(4)和Al₂O₃陶瓷管(1)的表面，并在金电极(4)上引出铂丝导线(5)；

步骤二：将涂覆好纳米棒状ZnO敏感材料(2)的Al₂O₃陶瓷管(1)，在200～350℃下烧结2～5h，然后将镍镉加热线圈(3)穿过Al₂O₃陶瓷管(1)的内部，通以直流电来提供工作温度，工作温度为130～260℃；再将铂丝导线(5)焊接在通用旁热式六角管座上得到传感器；

步骤三：将步骤二得到的传感器在200～400℃空气环境中老化5～7天，从而得到ZnO基三乙胺气体传感器。

8.根据权利要求7所述的一种基于ZnO纳米棒状敏感材料的三乙胺气体传感器的制备方法，其特征在于，所述纳米棒状ZnO敏感材料(2)的制备方法包括以下步骤：

步骤一：取0.02mol的醋酸锌和0.014mol的柠檬酸，并将它们溶解于80ml的20％乙醇溶液中，接着剧烈搅拌混合溶液，然后滴加10g/mol的NaOH溶液，直至溶液的pH值调节至13；

步骤二：将上述溶液置于聚四氟乙烯内衬高压釜中在150℃下反应15h，冷却后，过滤、洗涤所得固体，然后在105℃下干燥，最后，将产物在500℃下老化2h，获得纳米棒状ZnO敏感材料(2)。