[发明专利]一种氧化铟基MEMS丙酮气体传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化铟基MEMS丙酮气体传感器，包括封装底座(1)，其特征在于，所述封装底座(1)的上端固定连接有保护壳(2)，所述封装底座(1)的内侧开设有安装槽，所述安装槽的内侧安装有敏感芯片(4)，所述安装槽的上端安装有防水透气膜(3)，所述保护壳(2)的上端开设有透气孔(5)。

2.一种氧化铟基MEMS丙酮气体传感器的制备方法，用于制作权利要求1所述的一种氧化铟基MEMS丙酮气体传感器，包括以下步骤：

敏感材料制备(S1)：通过铂金双金属掺杂合成稳定的氧化铟纳米材料；

敏感芯片制备(S2)：将敏感材料制备成浆料并加载到MEMS微加热芯片上形成敏感核心；

传感器制备(S3)：制备抗干扰过滤层，并对芯片进行封装形成气体传感器；

所述敏感材料制备(S1)制备的步骤包括：混合溶液制备、水热、超声溶解、PH值调节、还原反应、离心清洗、退火。

3.根据权利要求2所述的一种氧化铟基MEMS丙酮气体传感器的制备方法，其特征在于，所述混合溶液制备的方法为用天平称2mmol的四水氯化铟、0.4g的硫酸钠和2mmol的柠檬酸一起放在一个50ml烧杯中再放入三十毫升的去离子水，然后称取4mml碳酸氢铵加入溶液中，用搅拌器激烈混匀半个小时，所述水热的方法为将混匀介质移动至50ml的聚四氟乙烯反应釜内，水热140℃八个小时，所述超声溶解的步骤为：首先取0.2g的氧化铟纳米球溶解在50ml超纯水中，超声十分钟，然后称取0.0516g的四水合氯金酸和0.0384g的硝酸钯固体溶解超声在10ml超纯水中，超声十几分钟使氯酸金和硝酸钯能够均匀分布溶液中，从超声溶解后的溶液中取出1ml溶液缓慢滴入含有氧化铟的溶液，搅拌一个小时。

4.根据权利要求3所述的一种氧化铟基MEMS丙酮气体传感器的制备方法，其特征在于：所述PH值调节的方法为：用氨水调节混合溶液pH值到10左右，再搅拌半个小时以上，所述还原反应的步骤为：首先称取0.3783g的硼氢化钠溶解到20ml超纯水中配成硼氢化钠溶液，然后用胶头滴管吸取2ml其溶液缓慢滴加到正在搅拌的混合溶液中，滴完后应继续搅拌半小时以上使氯酸金充分还原反应，所述离心清洗的方法为：将水热后的溶液自然冷却至适当温度后，将真空反应釜的溶剂和沉积物迁移到烧杯中，然后加入一定量无水乙醇会观察到溶液变的乳白色浑浊，静置后用无水乙醇离心清洗三次，所述退火的方法为：将离心清洗后的溶液放置烘箱中70℃十二小时烘干，烘干的固体经过研磨后置于马弗炉中500℃退火两个小时。

5.根据权利要求2所述的一种氧化铟基MEMS丙酮气体传感器的制备方法，其特征在于：所述敏感芯片制备(S2)的制备步骤为：将烘干后的纳米材料需要经行研磨配置成一定浓度的浆料，称取研磨后的粉末0.2g加入到玛瑙球磨罐中，加入吐温20-0.5mL：乙醇5mL混合溶剂球磨1h，球磨后，利用吸管取出混合浆料到烧杯中，真空干燥箱中60℃下烘干挥发性溶剂，保留的非挥发性溶剂和纳米材料形成混合浆料，将混合浆料均匀的涂布于MEMS基微加热器中央的加热区域，然后将涂布了敏感材料的微加热器进行500℃的退火处理，退火时间为2h，升温速度为1℃/min，自然冷却。

6.根据权利要求2所述的一种氧化铟基MEMS丙酮气体传感器的制备方法，其特征在于：所述传感器制备(S3)的步骤为：封装采用过滤层结构，所述防水透气膜(3)经过高锰酸钾溶液处理，具体处理步骤为：将防水透气膜浸泡在1mol/L的高锰酸钾水溶液中，1min后取出并置于70℃下烘干，所述防水透气膜(3)通过镂空的双面胶贴附于保护壳(2)的下方，所述封装底座(1)的内侧设置有微加热器，所述微加热器退火后经过固晶固定在传感器底座上，所述封装底座(1)、保护壳(2)经过金线绑定封装敏感芯片(4)形成传感器。