[发明专利]气敏元件敏感材料及其制备方法在审

申请号：	201810498418.8	申请日：	2018-05-22
公开（公告）号：	CN108956709A	公开（公告）日：	2018-12-07
发明（设计）人：	林勇;罗彪;张天宇	申请（专利权）人：	广东美的制冷设备有限公司;美的集团股份有限公司
主分类号：	G01N27/12	分类号：	G01N27/12
代理公司：	深圳市世纪恒程知识产权代理事务所 44287	代理人：	晏波
地址：	528311 广***	国省代码：	广东;44
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摘要：
搜索关键词：	敏感材料制备气敏元件敏感膜长期工作稳定性气敏元件灵敏度反应活性晶粒生长配方设计微量掺杂有效抑制浆料粒径配比配方敏感引入
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【说明书】：

本发明公开了一种气敏元件敏感材料及其制备方法。其中，所述气敏元件敏感材料含有如下组分：Zr‑SnO₂ 86～96wt％，Sb₂O₃ 1～6wt％，SiO₂ 0.5～3.5wt％，CaF₂ 0.2～2.5wt％，PdCl₂ 1～4wt％。本发明技术方案通过敏感配方设计合理，所制备的气敏浆料均匀，并通过对SnO₂进行微量掺杂Zr元素，有效抑制SnO₂晶粒生长，并有效避免直接引入ZrO₂而导致不良分散的问题，再通过合理控制CaF₂、Sb₂O₃、SiO₂和少量PdCl₂等配比，显著改善敏感膜稳定性和提高敏感膜的气敏反应活性；同时，合理控制各配方组分的尺寸粒径，改善气敏元件灵敏度和长期工作稳定性。

技术领域

本发明涉及气敏元件材料，特别涉及气敏元件敏感材料及其制备方法。

背景技术

气体敏感材料作为半导体气体传感器的核心部分之一，对传感器的实际检测能力具有重要作用。在制备半导体气体传感器时，敏感材料的浆料配方制备至关重要，直接影响传感器的特性。目前，绝大部分的敏感材料浆料的配方设计和制备方法均不能满足传感器的要求，制备的传感器的灵敏度较低和长期工作稳定性较差，这直接影响和限制了这些传感器的实际应用领域。

发明内容

本发明的主要目的是提供气敏元件敏感材料，旨在解决现有气敏元件敏感材料在应用到半导体气体传感器时，所制备的传感器的灵敏度较低，长期工作稳定性较差的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种气敏元件敏感材料，所述气敏元件敏感材料含有如下组分：Zr-SnO₂ 86～96wt％，Sb₂O₃ 1～6wt％，SiO₂ 0.5～3.5wt％，CaF₂ 0.2～2.5％wt％，PdCl₂ 1～4wt％。

可选地，所述气敏元件敏感材料含有如下组分：Zr-SnO₂ 91～95wt％，Sb₂O₃ 2.5～4wt％，SiO₂ 0.5～2.5wt％，CaF₂ 0.5～1.5％wt％，PdCl₂ 0.5～2wt％。

可选地，所述Zr-SnO₂中，Zr的掺杂量为0.8～1.5wt％。

可选地，所述Zr-SnO₂呈粉末状，且粒径为20～80nm。

可选地，所述Sb₂O₃呈粉末状，且粒径为20～60nm。

可选地，所述SiO₂呈粉末状，且粒径为20～60nm。

可选地，所述CaF₂呈粉末状，且粒径为20～60nm。

可选地，所述气敏元件敏感材料还包含有与所述Zr-SnO₂，Sb₂O₃，SiO₂，CaF₂和PdCl₂相混合的液态载体。

可选地，所述液态载体为水-乙醇-松油醇混合溶液。

本发明还公开了一种气敏元件敏感材料的制备方法，包括如下步骤：