[发明专利]具有氧化铟纳米颗粒/二氧化钛纳米带异质结构的气体传感器的制备方法

摘要

本发明涉及一种具有氧化铟纳米颗粒/二氧化钛纳米带异质结构的气体传感器的制备方法，该气体传感器的气敏材料采用二氧化钛纳米带作为基板来负载氧化铟纳米颗粒，使氧化铟纳米颗粒均匀地负载到二氧化钛纳米带上形成异质结构。其制备方法为先制备二氧化钛的纳米带，再将制得的二氧化钛的纳米带与含铟源的材料混合，在反应釜中通过水热合成法制得具有优异气敏性能的氧化铟纳米颗粒/二氧化钛纳米带异质结构材料，再将氧化铟纳米颗粒/二氧化钛纳米带异质结构涂覆在气敏元件上，经过退火、锡焊后得到具有优异气敏性能的气体传感器。本发明生产工艺简单，所制得的气体传感器表面活性高、灵敏度高、气敏性能优异，在室温下仍具有优异的气敏性能。

主权项

一种具有氧化铟纳米颗粒/二氧化钛纳米带异质结构的气体传感器的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)取0.1g的P25溶解到20ml 10mol/L的NaOH溶液中，磁力搅拌混合均匀后，放入25ml的以聚四氟乙烯为内衬的反应釜中，在180℃下反应72小时；(2)将步骤(1)所得产物用酒精和去离子水多次洗涤，然后放入烘箱中干燥，得到钛酸钠纳米带；(3)将钛酸钠纳米带放入0.1mol的HCl中浸泡48小时，离子交换得到钛酸；(4)将钛酸溶入0.02mol的硫酸中，并在以聚四氟乙烯为内衬的反应釜中，在100℃下水热处理6小时；(5)将步骤(4)所得产物放入马弗炉中，在600℃烧结2小时，得到TiO2纳米带；(6)将0.1～0.6mmol In(NO3)3·5H2O、1g CO(NH2)2和15mg TiO2纳米带溶解入13ml一缩二乙二醇与2ml去离子水的混合溶液中，用超声震荡和磁力搅拌进行均匀混合，然后将混合物放入20ml的以聚四氟乙烯为内衬的反应釜中，在200℃下反应24小时；(7)将步骤(6)中水热反应后的产物放入烘箱中，在60℃下干燥12小时，便制得具有优异气敏性能的氧化铟纳米颗粒/二氧化钛纳米带异质结构材料；(8)将氧化铟纳米颗粒/二氧化钛纳米带异质结构材料与乙基纤维素和松油醇配置的粘结剂混合，均匀涂于直径为1mm、长度为4mm的直热式陶瓷管的气敏元件的表面上，并将涂覆好的陶瓷管放入马弗炉中，在400℃下退火烧结2小时；(9)将气敏元件的陶瓷管与导热丝焊接到气敏元件的基座上，并在老化台上老化一到两个星期后便制得产物，即具有氧化铟纳米颗粒/二氧化钛纳米带异质结构的气体传感器。