[发明专利]一种乙酸乙酯气体传感器及其制备方法

摘要

一种以PrFeO3修饰的核壳八面体结构Fe2O3纳米颗粒为敏感层的乙酸乙酯气体传感器及其制备方法，属于气体传感器技术领域。由带有Pd金属叉指电极的Al2O3衬底、在Pd金属叉指电极和Al2O3衬底上采用涂覆技术制备的PrFeO3修饰的核壳八面体结构Fe2O3纳米颗粒敏感层组成；纳米颗粒的粒径为500nm～700nm，大量PrFeO3纳米粒子生长在核壳八面体结构Fe2O3的表面上；该方法简单易行、工序少、成本低廉、对设备要求低，制备的乙酸乙酯气体传感器气敏响应快，适于大批量生产，具有重要的应用价值。

主权项

1.一种以PrFeO₃修饰的核壳八面体结构Fe₂O₃纳米颗粒为敏感层的乙酸乙酯气体传感器，从下至上依次由带有Pd金属叉指电极的Al₂O₃衬底、在Pd金属叉指电极和Al₂O₃衬底上采用涂覆技术制备的敏感层组成；其特征在于：以PrFeO₃修饰的核壳八面体结构Fe₂O₃纳米颗粒为敏感层，纳米颗粒的粒径为500nm～700nm，大量PrFeO₃纳米粒子生长在核壳八面体结构Fe₂O₃的表面上；且PrFeO₃修饰的核壳八面体结构Fe₂O₃纳米颗粒敏感层由如下步骤制备得到，①八面体结构有机金属骨架纳米材料MIL‑53的制备：室温条件下，称取30～50mL二甲基甲酰胺，然后向其中加入0.2～0.4g对苯二甲酸与0.6～0.8g六水合三氯化铁，并搅拌10～30分钟；将得到的混合溶液转移至反应釜中于120℃～150℃条件下反应20～24个小时，得到的产物冷却至室温后将生成物用去离子水离心清洗，在70～80℃条件下干燥20～30小时，制备得到八面体结构有机金属骨架纳米材料MIL‑53；②PrFeO₃修饰的核壳八面体结构Fe₂O₃纳米材料的制备：室温条件下，将步骤①制备的八面体结构有机金属骨架纳米材料MIL‑53纳米材料加入到15～25mL无水乙醇中，搅拌1～2小时，使八面体结构有机金属骨架纳米材料MIL‑53均匀地分散在溶液当中；之后向上述混合溶液中加入0.04～0.16g六水合硝酸镨与0.5～0.7g柠檬酸钠，并继续搅拌2～3小时使溶液均匀；最后将所得产物用去离子水离心清洗，离心产物室温下干燥，再将所得产物置于高温管式炉中，抽真空，充入混合气体，在350～400℃下煅烧2～3小时，从而得到PrFeO₃修饰的核壳八面体结构Fe₂O₃纳米颗粒敏感层材料；混合气体为氮气与氧气的混合，其体积流量比为9：1～1.2。