[发明专利]一种MEMS甲烷传感器的催化剂载体圆片级制备方法

摘要

一种MEMS甲烷传感器的催化剂载体圆片级制备方法，属于传感器的催化剂载体制备方法。采用一种电泳沉积的方法在硅圆片上批量制备MEMS甲烷传感器的催化剂载体；硅圆片上制备有多个MEMS甲烷传感器加热元件，每个MEMS甲烷传感器加热元件包括两个金属极板及与之相连的加热器；硅圆片边缘的总金属连接端通过硅圆片上的金属线与所有MEMS甲烷传感器加热元件的金属极板相连；纳米氧化铝溶胶粒径为10-50nm；纳米氧化铝溶胶制备的MEMS甲烷传感器的催化剂载体晶型为γ-Al₂O₃。优点：方法设备简单，容易操作，可批量制备催化剂载体，制备的催化剂载体涂层均匀、稳定、一致性好。

主权项

一种MEMS甲烷传感器的催化剂载体的圆片级制备方法，该催化剂载体圆片级制备方法基于在硅圆片上制备的MEMS甲烷传感器加热元件；硅圆片上制备有多个MEMS甲烷传感器加热元件；所述MEMS甲烷传感器加热元件包括两个金属极板及与之相连的加热器；硅圆片边缘设有总金属连接端，所述总金属连接端与硅圆片上划线槽内的金属线相连，MEMS甲烷传感器加热元件的金属极板均与划线槽内的金属线连接；其特征是：具体步骤如下：步骤1：将可溶解于有机溶剂的保护材料涂覆在硅圆片上除加热器和总金属连接端之外的金属表面；步骤2：用导线连接总金属连接端与直流电压源负极，高纯铝片或石墨板与直流电压源正极用导线相连；步骤3：将硅圆片与高纯铝片或石墨板以间距3‑5cm平行固定，浸入纳米氧化铝溶胶中，硅圆片上所有加热器均浸没于纳米氧化铝溶胶中，总金属连接端置于纳米氧化铝溶胶外；所述纳米氧化铝溶胶PH值为3‑5，粒子含量大于等于20%，以水或乙醇作为溶剂；步骤4：设定直流电压源电压值5‑10V，按步骤2所述连接方式在总金属连接端与高纯铝片或石墨板间通以5‑10V直流电压，同时以250‑400r/min速率搅拌纳米氧化铝溶胶，沉积100‑180S时间；所述高纯铝片或石墨板与硅圆片尺寸、形状均相同；步骤5：取出沉积后的硅圆片放置于有机溶剂中去除步骤1所述的保护材料；步骤6：将硅圆片在15‑25℃条件下干燥12h，再以温升速率3‑7℃/min加热至500‑800℃，恒温保持2.5‑3.5h；然后将硅圆片自然冷却至室温，即在MEMS甲烷传感器加热元件上制备得到晶型为γ‑Al₂O₃的催化剂载体；步骤7：沿划线槽划片，特别要断开金属线与MEMS甲烷传感器加热元件金属极板的连接，裂片后即得众多制得催化剂载体的MEMS甲烷传感器载体元件。