[发明专利]基于纳米复合敏感材料的二甲苯气体传感器及其制备方法

摘要

一种基于NiO/NiCr2O4纳米复合敏感材料的二甲苯气体传感器及其制备方法，属于半导体氧化物气体传感器技术领域。其是由市售的带有2个环形金电极的Al2O3绝缘陶瓷管、涂敷在环形金电极和Al2O3绝缘陶瓷管上的半导体敏感材料、以及穿过Al2O3绝缘陶瓷管的镍铬合金线圈组成；半导体敏感材料为NiO/NiCr2O4纳米复合敏感材料。本发明利用形成半导体异质P‑P结的方法对P型NiO半导体敏感材料进行改性，调控载流子传输通道，提高协同催化活性，改善了选择性，实现了气敏特性的极大飞跃。传感器对二甲苯表现出卓越的选择性(S二甲苯/S乙醇＝11.8)和超高的灵敏度(66.2～100ppm)以及超低的检测下限(50ppb)，在选择性地检测微环境中微量二甲苯污染物方面有广阔的应用前景。

主权项

1.一种基于NiO/NiCr2O4纳米复合敏感材料的二甲苯气体传感器，由外表面带有两条平行、环状且彼此分立的金电极的Al2O3陶瓷管衬底、涂覆在Al2O3陶瓷管外表面和金电极上的敏感材料、置于Al2O3陶瓷管内的镍铬合金线圈组成；其特征在于：敏感材料为NiO/NiCr2O4纳米复合敏感材料，且由如下步骤制备得到，(1)将0.05～0.35g CrCl3·6H2O、0.35～0.65g NiCl2·6H2O以及0.21～0.41g HMT(六亚甲基四胺)加入到20～40mL去离子水中，搅拌至其全部溶解，再向其中加入1～4mL乙醇胺；(2)把上述溶液在160～200℃下水热反应6～10小时后取出，自然冷却至室温后将生成的沉淀用去离子水和乙醇多次离心清洗，然后在室温下干燥，最后在400～600℃下煅烧2～4小时，从而得到NiO/NiCr2O4纳米复合敏感材料粉末。