[发明专利]一种高性能气体传感器气敏催化材料负载方法及系统

权利要求书

1.一种高性能气体传感器气敏催化材料负载方法，其特征在于，包括：

化学浴沉积前驱液配置：将两种或两种以上的能够基于反应获得催化颗粒(8)的化合物溶于醇溶液；

催化颗粒(8)沉积：基于所述前驱液采用水热法在气敏颗粒(3)形成的层结构表面生长催化颗粒(8)；

基于第一方法下的旋涂法鼓励所述催化颗粒(8)在所述层结构表面分散均匀且限制所述催化颗粒(8)的团聚趋势。

2.根据权利要求1所述的气敏催化材料负载方法，其特征在于，所述第一方法下的旋涂法指基于多孔氧化铝模板上的任意纳米管的轴心线并行的直线为转轴控制所述多孔氧化铝模板旋转，使得所述催化颗粒(8)在离心力作用下在所述层结构表面分散沉积，分散后多余的所述催化颗粒(8)和所述醇溶液在自身重力作用下从所述纳米管的管口排出。

3.根据权利要求1或2所述的气敏催化材料负载方法，其特征在于，无法团聚的催化颗粒(8)能够以小尺寸且分散均匀的阵列方式分布在所述层结构表面，使得所述层结构表面具有更多的反应活性点位，其中，反应活性点位指所述催化颗粒(8)在所述层结构上的分布点位。

4.根据前述权利要求之一所述的气敏催化材料负载方法，其特征在于，由所述气敏颗粒(3)、所述催化颗粒(8)和所述多孔氧化铝模板形成的传感层(2)上沉积有感测电极(1)，所述感测电极(1)电连至所述气敏颗粒(3)形成的层结构，使得所述气敏颗粒(3)发生感测反应时的电学性质变化能够从基于所述感测电极(1)进行传导。

5.根据前述权利要求之一所述的气敏催化材料负载方法，其特征在于，所述感测电极(1)至少包括一对结构匹配的叉指电极(11)，所述叉指电极(11)中心对称无接触设置在所述多孔氧化铝模板上，所述叉指电极(11)与所述多孔氧化铝模板表面的所述气敏颗粒(3)电连接。

6.根据前述权利要求之一所述的气敏催化材料负载方法，其特征在于，所述加载方法还包括设置隔离层(4)，所述隔离层(4)设置在所述加热层(5)和所述传感层(2)之间，所述隔离层(4)上预留有供所述加热层(5)引出至外接加热电源的加热电极孔位(42)。

7.根据前述权利要求之一所述的气敏催化材料负载方法，其特征在于，还包括设置加热层(5)，所述加热层(5)包括加热电极(51)和热阻丝(53)，所述加热电极(51)通过连接导线(52)与所述热阻丝(53)电连接，所述加热电极(51)的形状匹配至所述加热电极孔位(42)，使得所述加热电极(51)能够基于嵌套的方式设置在所述加热电极孔位(42)内并与所述外接加热电源保持电连接。

8.根据前述权利要求之一所述的气敏催化材料负载方法，其特征在于，所述负载方法还包括设置衬底(7)，所述衬底(7)上设置有上下贯穿的掏槽孔(71)，所述掏槽孔(71)的形状为具有稳定结构的三角形，所述衬底(7)用于提高传感器的物理强度。

9.一种高性能气体传感器气敏催化材料负载系统，其特征在于，所述系统被配置为将催化颗粒(8)基于第一方法下的旋涂法分散在由气敏颗粒(3)堆叠形成的层结构表面，分散后的所述催化颗粒(8)由于团聚趋势受离心力作用被限制，使得所述催化颗粒(8)形成的微粒尺寸较小。

10.根据权利要求9所述的气敏催化材料负载系统，其特征在于，所述第一方法下的旋涂法指基于多孔氧化铝模板上的任意纳米管的轴心线并行的直线为转轴控制所述多孔氧化铝模板旋转，使得所述催化颗粒(8)在离心力作用下在所述层结构表面分散沉积，分散后多余的所述催化颗粒(8)和醇溶液在自身重力作用下从所述纳米管的管口排出。