[发明专利]以女贞子花粉为模板合成SnO2

说明书

本发明公开了一种以女贞子花粉为模板合成SnO₂在气敏材料中的应用，本发明合成的SnO₂以女贞子花粉为模板，采用模板浸渍法，经过超声浸渍、离心洗涤、煅烧等工艺流程，成功合成了三维多孔骨架网状结构材料，很好的保留了花粉的多级孔道结构，使气体扩散加快，产物能更好地与气体进行反应，同时铵盐组分的分解挥发使硝酸钴前期融化后吸附在花粉表面，与模板充分结合，温度进一步升高后分解，Co在对模板进行加固，避免模板坍塌变形，破坏花粉形貌，同时反应生成的Co还可对SnO₂进行有效的掺杂，制得的气敏元件在无光照及蓝光条件下，能有效增强对丙二醇、甲醇、乙醇的气敏性能。

技术领域

本发明涉及半导体气敏材料合成技术领域，具体涉及一种以女贞子花粉为模板浸渍合成的SnO₂在气敏材料中的应用。

背景技术

人们所处生活环境的污染日益严重，健康受到了环境污染所带来的威胁，在现阶段，环境问题得到了人们的高度重视。为了更好地生存和发展，人类需要使用外部设备来感知环境。为了检测大气污染物，人们需要一种灵敏度较高的仪器，可以高效迅速的检测出大气中所含有害物质。而对于人们健康问题的检测，也需要这种设备，根据人们呼出气体中是否含有某种气体，可检测出某种病变。因此，传感器就是在这种情况下产生的，是人类感官的一种延伸，得到了广泛关注和迅速发展。气敏传感器能够将有用信息转化成电信号，因此在环境检测及制作医用设备等方面有很好的应用前景。

SnO₂是一种N型氧化物功能性半导体材料，研究领域较宽，应用广泛。SnO₂材料灵敏度高、响应快、稳定性好，掺杂金属元素可提高样品对目标气体的选择性， 因而SnO₂在对呼出气体的检测上有较大的研究价值。SnO₂气敏传感器的气敏性能受多种因素的影响，目前，对其主要的研究方向是对制备材料进行掺杂改性以及增加材料的比表面积。SnO₂材料属于表面控制型气敏机理， 所以灵敏度高低受材料比表面积影响， 通常灵敏度会随材料比表面积的增大而增大。

近年来，使用生物模板法制备新型材料的研究有了很大进展。生物模板技术是使用天然生物为模板，是基于浸渍原理与高温煅烧建立起来的，自然界中可以作模板使用的生物种类繁多，生物模板法能够很好的再现原始模板的形态 ，但是常规的煅烧方法会破坏生物模板形貌，影响气敏材料的气敏性能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种SnO₂气敏材料的应用，将气敏管芯在盛有去离子水、乙醇的烧杯中超声波清洗10min。将清洗好的气敏管芯置于洁净的环境中晾干或置于洁净容器内于烘箱中在80℃下烘30min。将制好的电子浆料（电子浆料固含量80%左右，玻璃粉在3%-5%，有机载体在20%左右；制备SnO₂气敏元件的有机载体为按比例混合的松油醇与乙基纤维素，SnO₂气敏元件制备时有机载体为松油醇）使用牙签均匀涂抹在气敏管芯的陶瓷管上，以电极引线作为4个脚，置于点滴板上（注意对点滴板的穴位进行编号），室温条件下，于高温马弗炉内放置20-30min，之后150℃烘干20min，250℃烘干20min，350℃烘干20min；600度烧结2小时。烧结温度一般高于玻璃粉的融化温度约100度，取出元件，将其焊接在六脚支架上，把电阻丝穿过陶瓷管，把两端焊接到接口处，再把多余的电阻丝剪掉，测试所需的气敏元件制备完成；

将气敏元件插在AS-20型传感器老化台上老化3-5天；老化完成后，插入CGS-8型气敏测试仪上，打开测试系统，设置好参数，调试电流，找到合适的响应电流。然后在不同波长（紫光、蓝光、无光照）的光照（LED腔）、不同的气氛下进行。

其中，所述气敏材料的合成方法，步骤如下：

1.花粉的预处理：