[发明专利]陶瓷基氧化钒纳米棒结构室温CH4传感器的制备方法

摘要

本发明公开了一种陶瓷基氧化钒纳米棒结构室温CH₄传感器的制备方法，包括陶瓷基片的清洗、称量V₂O₅粉末、单一气相传输法制备陶瓷基氧化钒纳米棒、制备陶瓷基氧化钒纳米棒气敏传感器元件的步骤，本发明提供了一种可低成本制备陶瓷基氧化钒纳米棒的方法，单一气相传输法操作较为简单，所需控制的工艺条件少，且对环境无污染。并且，所制备的陶瓷基氧化钒纳米棒具有较大比表面积和气体扩散通道。结果表明，陶瓷基氧化钒纳米棒在室温下检测低浓度的CH₄气体，具有灵敏度较高、响应恢复时间短的优点。同时，该气敏元件体积小，使用方便，具有重要的实践和研究意义。

主权项

一种陶瓷基氧化钒纳米棒结构室温CH₄传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)陶瓷基片的清洗：将陶瓷片基底分别在丙酮和乙醇中超声清洗5～20min，以除去陶瓷基片表面的油污、有机物杂质和表面氧化层，清洗完后取出陶瓷基片并用吸尔球吹去基片表面的液体，吸完液体之后放于滤纸上并于60～80℃的真空干燥箱中干燥5‑10min备用；(2)称量V₂O₅粉末：称量V₂O₅粉末备用；(3)单一气相传输法制备陶瓷基氧化钒纳米棒：将步骤(2)的V₂O₅粉末蒸发源均匀铺于步骤(1)的陶瓷基片上，并整体放入石英管中，然后在盛放V₂O₅粉末陶瓷基片的氩气流方向0.5cm处放置一片步骤(1)的陶瓷基片，将石英管整体放入可编程式高温真空管式炉设备中，通过控制单一变量法设置改变工作温度850～1000℃以改变氧化钒纳米棒的表面形貌；(4)制备陶瓷基氧化钒纳米棒气敏传感器元件：将步骤(3)中得到的陶瓷基氧化钒纳米棒置于超高真空对靶磁控溅射设备的真空室，利用掩膜在在陶瓷基氧化钒纳米棒表面沉积一对铂点电极，制成可用于室温检测CH₄的气敏传感器元件。