[发明专利]一种基于纳米氧化钛复合材料的氟化硫酰气体传感器及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种基于纳米氧化钛复合材料的氟化硫酰气体传感器及其制备方法和应用；属于气体传感器开发技术领域。本发明所述传感器包括基板、电极以及Pt/氧化钛/氧化硅涂层；所述电极设置在基板上；所述Pt/氧化钛/氧化硅涂层均匀涂敷在电极上。其制备方法为：按设计组分配取硅源、钛源铂源，将所配取的硅源和钛源进行反应，通过共沉淀，得到沉淀物煅烧，得到氧化钛/氧化硅粉末；将配取的铂源与氧化钛/氧化硅粉末混合均匀后，反应，得到Pt/氧化钛/氧化硅粉末；最后将Pt/氧化钛/氧化硅粉末加入溶液中制成溶胶后，涂覆在带有电极的基板上，干燥，得到所述传感器。本发明结构设计合理，所的产品使用方便，便于大规模的应用。

主权项

1.一种基于纳米氧化钛复合材料的氟化硫酰气体传感器，其特征在于：所述传感器包括基板(3)、电极(2)以及Pt/氧化钛/氧化硅涂层(1)；所述电极(2)设置在基板(3)上；所述Pt/氧化钛/氧化硅涂层均匀涂敷在电极(2)上；所述Pt/氧化钛/氧化硅涂层中以质量百分比计由 下述组分组成：Pt 0.1‑1％；氧化钛 15‑49.9％；氧化硅 50‑85％；所述传感器用于SO₂F₂的检测；所述传感器通过下述步骤制备：步骤一按设计组分配取正硅酸乙酯和钛酸正丁酯，在40‑60℃的水浴条件下，向硝酸溶液中加入所配取的正硅酸乙酯，搅拌直至完全水解，并形成透明溶液；然后剧烈搅拌条件下，加入钛酸正丁酯，待钛酸正丁酯完全加入后继续搅拌10‑30min；静置，固液分离，固液分离所得固体在50‑95℃烘干得到白色粉末，所得白色粉末在380‑420℃煅烧200‑280min，得到氧化钛/氧化硅粉末；所述钛酸正丁酯的加入速度为3‑8ml/min；所述剧烈搅拌的搅拌转速为450‑550转/min；步骤一中所得氧化钛/氧化硅粉末的粒度为0.05‑0.3微米；步骤二在磁力搅拌下，将甲醇、H₂PtCl₆·6H₂O和步骤一所得氧化钛/氧化硅粉末，混合均匀后，加入去离子水，并在紫外光下照射反应3–12h；然后过滤，过滤所得固体在50‑95℃下烘干，得到Pt/氧化钛/氧化硅粉末；其中，甲醇、H₂PtCl₆·6H₂O和步骤一所得氧化钛/氧化硅粉末的质量比为：甲醇：H₂PtCl₆·6H₂O：氧化钛/氧化硅粉末＝20：1：200；去离子水与氧化钛/氧化硅粉末的质量比为：去离子水：氧化钛/氧化硅粉末＝10：1；步骤二所得Pt/氧化钛/氧化硅粉末的粒度为0.05‑0.3微米；步骤三将步骤二所得Pt/氧化钛/氧化硅粉末加入溶液中制成溶胶后，涂覆在带有电极的基板上，干燥，得到所述传感器。