[发明专利]一种用于检测硫含量的氧化锌-二氧化钛传感器及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种用于检测柴油中硫含量的氧化锌-二氧化钛传感器的制备方法，其特征在于：所述传感器包括绝缘的氧化铝陶瓷基底，陶瓷基底上覆盖一层叉指电极和采用磁控溅射法沉积在陶瓷基底上的氧化锌-二氧化钛薄膜；

所述方法为：

步骤一：将覆盖有叉指电极的氧化铝陶瓷片放置在乙醇溶液中超声清洗，去除衬底表面的杂质；

步骤二：将氧化锌靶材和二氧化钛靶材放置在腔室中，将覆盖有叉指电极的氧化铝陶瓷片放在靶材上方，关闭腔室，抽取真空使腔室内的真空度为0.001-0.003Pa；

步骤三：调节氩气为40-50sccm，腔室内真空度为1-3Pa，使用射频电源溅射氧化锌，射频电源的功率调节为70-100w，使用直流电源溅射二氧化钛，直流电源的功率调节为30-50w，溅射时间为1-6h，溅射完成后取出；

步骤四：将制备的沉积有氧化锌-二氧化钛复合材料薄膜的氧化铝陶瓷片在200-300℃管式炉中煅烧1-2h，得到检测硫含量的氧化锌-二氧化钛传感器。

2.根据权利要求1所述的一种用于检测柴油中硫含量的氧化锌-二氧化钛传感器的制备方法，其特征在于：所述叉指电极的材料为导电金属。

3.根据权利要求1所述的一种用于检测柴油中硫含量的氧化锌-二氧化钛传感器的制备方法，其特征在于：所述氧化锌-二氧化钛薄膜的厚度为100-600nm。

4.根据权利要求1或3所述的一种用于检测柴油中硫含量的氧化锌-二氧化钛传感器的制备方法，其特征在于：所述氧化锌和二氧化钛的比例为4:1-2:1。

5.根据权利要求1所述的一种用于检测柴油中硫含量的氧化锌-二氧化钛传感器的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述氧化锌靶材和二氧化钛靶材的纯度均为99.99％，靶材和衬底的溅射间距为10-15cm。

6.根据权利要求1所述的一种用于检测柴油中硫含量的氧化锌-二氧化钛传感器的制备方法，其特征在于：步骤三中，电源启动后，先预溅射3-5min以去除氧化锌和二氧化钛表面的杂质，然后打开靶材和衬底之间的挡板。

7.一种权利要求1、5或6任一项所述的制备方法制备的传感器的应用，其特征在于：所述传感器用于测试柴油中的硫含量，具体为：把传感器完全的放入柴油中，把方波电流施加在叉指电极的两端，测试传感器两端的电压的变化。

8.根据权利要求7所述的制备方法制备的传感器的应用，其特征在于：所述传感器和电化学工作站相连后，设置正向电流为0.01-10μA，持续时间为10-600s，反向电流为﹣0.01-10μA，持续时间为10-600s，波形周期为5-20个，记录基于氧化锌-二氧化钛复合材料的硫传感器的电压变化情况。

9.根据权利要求8所述的制备方法制备的传感器的应用，其特征在于：所述传感器和电化学工作站相连后，设置正向电流为0.1-1μA，持续时间为10-60s，反向电流为﹣0.1-1μA，持续时间为10-60s，波形周期为5-10个，记录基于氧化锌-二氧化钛复合材料的硫传感器的电压变化情况。