[发明专利]一种基于ZnO纳米敏感材料的正戊醇气体传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于ZnO纳米敏感材料的正戊醇气体传感器，由外表面带有两条平行、环状且彼此分立的金电极的Al₂O₃陶瓷管衬底、涂覆在Al₂O₃陶瓷管外表面和金电极上的敏感材料、置于Al₂O₃陶瓷管内的镍铬加热线圈组成；其特征在于：敏感材料为ZnO纳米敏感材料，该ZnO纳米敏感材料由如下步骤制备得到：

(1)将0.3～0.35g硝酸锌和0.3～0.35g尿素加入到35～40mL的去离子水中，搅拌60～70min直到其完全溶解；将上述溶液装入50mL水热釜中，在140～150℃条件下反应5～6h；

(2)将步骤(1)所得产物用水和乙醇交替进行离心洗涤，离心速度为10000～11000rmin^-1，离心时间为10～12min；

(3)将步骤(2)离心洗涤后的产物在80～85℃下干燥12～13h；

(4)将步骤(3)干燥后的产物在450～500℃下进行煅烧1～2h，煅烧的升温速度为4～6℃min^-1，从而制备得到ZnO纳米敏感材料。

2.如权利要求1所述的一种基于ZnO纳米敏感材料的正戊醇气体传感器，其特征在于：Al₂O₃陶瓷管的长为4～4.5mm，外径为1.2～1.5mm，内径为0.8～1.0mm；金电极宽度为0.4～0.5mm，金电极间距为0.5～0.6mm。

3.权利要求1或2所述的一种基于ZnO纳米敏感材料的正戊醇气体传感器的制备方法，其步骤如下：

(1)取1～2g ZnO纳米敏感材料与2～3mL去离子水混合，研磨形成糊状浆料；

(2)然后蘸取少量浆料均匀地涂覆在外表面带有两条平行、环状且彼此分立的金电极的Al₂O₃陶瓷管表面，形成20～30μm厚的敏感材料薄膜，并使敏感材料完全覆盖环形金电极；

(3)将涂覆好的Al₂O₃陶瓷管在50℃～100℃下烘烤30～45分钟，待敏感材料干燥后，把Al₂O₃陶瓷管再在400～450℃下烧结2～3小时；

(4)将电阻值为30～40Ω的镍铬加热线圈穿过Al₂O₃陶瓷管内部作为加热丝；

(5)将步骤(4)得到的器件按照旁热式气敏元件进行焊接和封装，从而得到基于ZnO纳米敏感材料的正戊醇气体传感器。