[发明专利]一种碳掺杂介孔金属氧化物丙酮传感器的制备方法及应用

权利要求书

1.一种碳掺杂介孔金属氧化物丙酮传感器的制备方法，其特征在于制备步骤如下：

（1）多壁碳纳米管掺杂单分散介孔四氧化三铁(MWNTFe₃O₄) 的合成

移取乙二醇20 mL，加入1.1~ 1.2 g FeCl₃?6H₂O，超声，使其溶解，在磁力搅拌下，加入2.8 ~ 2.9 g无水乙酸钠和9.6 ~9.8 mL无水乙二胺，并同时加入多壁碳纳米管，剧烈搅拌20 ~ 25 min，将混合物置于聚四氟乙烯的反应釜内，在200℃高温反应7.0 ~ 8.0 h，之后自然冷却至室温，用水洗涤至溶液呈现中性，将固体置于50 ~ 60℃的真空干燥箱中干燥4.0 ~ 6.0 h，即制得MWNTFe₃O₄；

所述多壁碳纳米管的直径在8 ~15nm，长度50μm，纯度大于95%；

（2）制备旁热式碳掺杂介孔金属氧化物丙酮传感器

1）将（1）合成的MWNTFe₃O₄，在研钵中研磨10 ~ 15 min，并加入少量无水乙醇调成MWNTFe₃O₄糊状浆料；

2）将MWNTFe₃O₄糊状浆料均匀涂覆在氧化铝陶瓷管表面形成涂膜，室温干燥；

3）将氧化铝陶瓷管上的引线铂丝及穿过管腔的加热丝与底座焊接，制得气敏元件半成品；

4）将气敏元件半成品在160~170℃下，老化4 ~ 7天，封装，制得旁热式碳掺杂介孔金属氧化物丙酮传感器。

2.根据权利要求1所述的一种碳掺杂介孔金属氧化物丙酮传感器的制备方法，其特征是：步骤（1）所述的乙二胺是过量的，过量的乙二胺使制备的介孔四氧化三铁表面具有氨基基团，含有的氨基量为0.1 ~ 0.2 μg/mg。

3.根据权利要求1所述的一种碳掺杂介孔金属氧化物丙酮传感器的制备方法，其特征是：步骤（1）所述MWNTFe₃O₄中多壁碳纳米管与四氧化三铁的质量比为0.02 ~ 0.2∶1 。

4.根据权利要求1所述的制备的一种碳掺杂介孔金属氧化物丙酮传感器，其特征在于在工作温度270 ~ 290℃条件下，用于挥发性气体丙酮的检测。