[发明专利]一种基于α-Fe2O3/SnO2异质结构纳米线阵列的甲苯气体传感器及其制备方法

摘要

一种基于α‑Fe2O3/SnO2异质结构纳米线阵列的甲苯气体传感器及其制备方法，属于气体传感器技术领域。器件为平板式结构，由2个分立的铜金合金探针(作为测试电极)、生长在镀Pt硅片上的敏感材料薄膜、硅片背面的微型高温陶瓷加热片构成。本发明所述传感器具有集成度高、结构简单、价格低廉、体积较小、结实耐用和大批量生产的优点，并且气敏特性的测试结果表明该传感器可在较低的工作温度下对甲苯进行检测和极佳的长期稳定性，使得其对工业生产中甲苯泄露的检测和报警方面有着重要的应用前景。

主权项

1.一种基于α‑Fe2O3/SnO2异质结构纳米线阵列的甲苯气体传感器，器件为平板式结构，由2个分立的铜金合金探针、生长在镀Pt硅片上的敏感材料薄膜、硅片背面的微型高温陶瓷加热片构成，其特征在于：镀Pt硅片上的敏感材料为SnO2纳米线阵列与α‑Fe2O3纳米棒复合的N‑N结异质结结构纳米材料，且由如下步骤制备得到，(1)首先将1.35～1.90g的SnCl4·5H2O、80～180μL浓度为0.2～0.3M的盐酸依次加入到10～15mL去离子水中，搅拌10～20min直至其全部溶解；(2)将步骤(1)得到的溶液在300～400℃下超声喷雾热分解2～4h，并使分解产物生长到镀Pt硅片上，冷却到室温后，将生长有SnO2纳米线阵列的镀Pt硅片用去离子水和乙醇交替清洗5～7次，然后在70～90℃下烘干，之后再在400～450℃下煅烧1～2h；(3)再将0.0129～0.0258g的Na2SO4·10H2O、0.0108～0.0216g的FeCl3·6H2O依次加入到含有0.18～0.37mL乙酸的10～16mL去离子水中，搅拌10～20min直至其全部溶解；(4)将步骤(2)制得的镀Pt硅片浸入步骤(3)制得的溶液中，在100～120℃下水热反应2～4h，冷却到室温后，将硅片用去离子水和乙醇交替清洗5～7次，然后在70～90℃下烘干，之后再在400～450℃下煅烧1～2h，得到生长有基于SnO2纳米线阵列与α‑Fe2O3纳米棒复合的N‑N结异质结结构纳米材料的镀Pt硅片。