[发明专利]一种氨气气体传感器、制备方法及其应用

摘要

一种基于PANI@Au‑In2O3纳米敏感材料的柔性平面式NH3气体传感器、制备方法及其在大气环境中室温下检测NH3方面的应用，属于气体传感器技术领域。传感器是由柔性PET衬底、原位生长在PET衬底表面上的PANI@Au‑In2O3纳米敏感材料组成。本发明所开发的传感器除了具有较高的灵敏度外，还具有较低的检测下限，可检测低至500ppb的NH3，对100ppm NH3的灵敏度可以达到46，而且展现了非常好的选择性、重复性。本发明所述的柔性可弯曲的平面式结构传感器，制作工艺简单，体积小，安全无害，具有重要的应用价值。

主权项

1.一种基于PANI@Au‑In2O3纳米敏感材料的柔性平面式NH3气体传感器，其特征在于：由柔性PET衬底、原位生长在PET衬底表面上的PANI@Au‑In2O3纳米敏感材料组成，PET为对苯二甲酸乙二醇酯；且PANI@Au‑In2O3纳米敏感材料由如下步骤制备得到，(1)将1～3mmol InCl3·4H2O溶解在50～100mL去离子水中，并依次加入1～5mmol的柠檬酸、10～50mmol的尿素，连续搅拌10～60min；(2)将步骤(1)得到的溶液在100～200℃条件下水热反应5～20h；(3)将步骤(2)得到的产物冷却到室温，然后用去离子水和乙醇交替离心洗涤数次，将得到的离心产物在50～100℃下进行干燥；(4)将步骤(3)干燥后的产物在100～800℃下煅烧1～5h，得到In2O3纳米敏感材料。(5)将0.01～0.5mL HAuCl4·3H2O和100～300mg In2O3溶解于10～50mL无水乙醇中，在20～60℃水浴下搅拌干燥，将干燥产物在200～500℃下煅烧1～5h，从而得到Au掺杂的Au‑In2O3纳米敏感材料，Au的添加量为In2O3的0.5at％～2at％；(6)将Au‑In2O3纳米敏感材料、0.1～0.5mmol苯胺溶于10～30mL、1M的盐酸中，超声20～40min；(7)将0.1～0.5mmol过硫酸铵溶于10～30mL、1M的盐酸中，冰水浴中搅拌20～60min；(8)将步骤(1)和步骤(2)得到的两种溶液混合，从而得到PANI@Au‑In2O3纳米敏感材料溶液，In2O3的摩尔用量为苯胺的0.5％～30％。