[发明专利]新型铈掺杂丙酮气敏传感元件的制备方法

权利要求书

1.一种新型铈掺杂丙酮气敏传感元件的制备方法，过程分为制备Zn(OH)₂胶体，胶体烘干研磨，清洗，高温退火，粉体涂敷，低温退火和控温控湿老化；其特征在于在制备Zn(OH)₂胶体过程中，掺杂铈元素并加入十六烷基三甲基溴化铵。

2.根据权利要求1所述的新型铈掺杂丙酮气敏传感元件的制备方法，其特征在于所述制备Zn(OH)₂胶体过程的步骤为：

将无水乙醇与去离子水按照体积比1∶0.5-1∶2混合作为溶剂；

使用溶剂、Zn(CH₃COO)₂·2H₂O晶体配置Zn(CH₃COO)₂溶液；

在Zn(CH₃COO)₂溶液中加入十六烷基三甲基溴化铵，其中十六烷基三甲基溴化铵与Zn(CH₃COO)₂·2H₂O质量比1∶7-2∶7；

在Zn(CH₃COO)₂溶液中按质量比为5.6-7.6wt％加入掺杂剂Ce(NO₃)₃·6H₂O；

使用溶剂和NaOH配置NaOH溶液；

在搅拌过程中，将配置的NaOH溶液滴入Zn(CH₃COO)₂溶液中，同时监测pH值，当pH值达到7时，停止加入NaOH溶液；

继续搅拌溶液0.5-1小时；

静置胶体24小时得到胶体。

3.根据权利要求1或2所述的新型铈掺杂丙酮气敏传感元件的制备方法，其特征在于所述制备Zn(OH)₂胶体过程中，配置的NaOH溶液与Zn(CH₃COO)₂溶液的摩尔浓度比例为2∶1，NaOH溶液滴入Zn(CH₃COO)₂溶液中的滴速为0.07-0.13ml/min，搅拌转速70-165r/min。

4.根据权利要求1所述的新型铈掺杂丙酮气敏传感元件的制备方法，其特征在于所述的胶体烘干研磨过程，烘干在烘箱中，时间30-150分钟，温度为50-100℃，烘干成固体；将固体研磨成粉末，研磨时间13-22分钟。

5.根据权利要求1所述的新型铈掺杂丙酮气敏传感元件的制备方法，其特征在于所述清洗过程为先将粉末在马费炉中300℃低温退火1-2小时，再将粉末用去离子水清洗，并用过滤纸过滤，再次研磨粉末13-22分钟；清洗过程重复2-3次。

6.根据权利要求1所述的新型铈掺杂丙酮气敏传感元件的制备方法，其特征在于所述高温退火过程，是将清洗后的粉末在马费炉中600-800℃退火，2-3小时。

7.根据权利要求1所述的新型铈掺杂丙酮气敏传感元件的制备方法，其特征在于所述粉体涂敷过程，十六烷基三甲基溴化铵与高温退火后的粉末按质量比1∶4-1∶6混合，然后涂覆在陶瓷管(1)的中间部位(3)处，涂覆厚度为1-100um。

8.根据权利要求1所述的新型铈掺杂丙酮气敏传感元件的制备方法，其特征在于所述的低温退火过程，是将涂覆后的陶瓷管放入马费炉中进行200-300℃的低温退火10-30分钟。

9.根据权利要求1所述的新型铈掺杂丙酮气敏传感元件的制备方法，其特征在于所述的控温控湿老化过程，温度范围为60-90℃，相对湿度范围60％-80％RH，老化时间5-7天。