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专利号: 2017110825593
申请人: 钟永松
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-10
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于多元金属氧化物敏感材料的乙醇气体传感器,所述气体传感器为旁热式结构,包括:由外表面自带有2个平行且分立的环形金电极的氧化铝陶瓷管、涂覆在陶瓷管表面的敏感材料、穿过陶瓷管的镍铬合金加热线圈组成,每个金电极上连接有两根铂丝引脚;

其特征在于,所述敏感材料由敏感材料A和敏感材料B混合构成,所述敏感材料A为ZnO纳米纤维,所述敏感材料B为三元金属氧化物CuZnSnO4纳米棒结构。

2.根据权利要求1所述的乙醇气体传感器,其特征在于,敏感材料中,所述敏感材料A和敏感材料B的质量比为5:1。

3.根据权利要求1所述的乙醇气体传感器,其特征在于,所述ZnO纳米纤维是通过聚乙烯醇和硝酸锌采用静电纺丝法制备的。

4.根据权利要求3所述的乙醇气体传感器,其特征在于,所述ZnO纳米纤维平均直径为

230nm。

5.根据权利要求4所述的乙醇气体传感器,其特征在于,所述敏感材料A的制备过程为:步骤1,首先,取聚乙烯醇和蒸馏水的质量分别为4.6g、50g,混合,得混合溶液,在80℃下剧烈搅拌,将其混合均匀,然后向混合溶液中加入硝酸锌,继续搅拌4h,得混合溶液A;

步骤2,将上述混合溶液A装入喷丝管中,使用铜丝作为正极,铝箔作为接收板的负极,进行静电纺丝时所施加的电压为16kV,喷丝头与接收板之间的距离为19.5cm,进行静电纺丝,得到复合纤维,将所得复合纤维纤维放入真空干燥箱内烘干备用;

步骤3,将上述烘干的复合纤维放到高温电阻炉中在空气气氛下烧结,在800℃下煅烧

5h,以去除高分子聚乙烯醇,自然冷却后得到ZnO纳米纤维。

6.根据权利要求1所述的乙醇气体传感器,其特征在于,所述CuZnSnO4纳米棒是通过SnCl4·5H2O、Zn(NO3)2·6H2O、Cu(NO3)2·3H2O水热法制备的。

7.根据权利要求6所述的乙醇气体传感器,其特征在于,该CuZnSnO4纳米棒直径为40~

60nm,长度为120nm。

8.根据权利要求7所述的乙醇气体传感器,其特征在于,所述敏感材料B的制备过程为:步骤1,取Cu(NO3)2·3H2O、Zn(NO3)2·6H2O、SnCl4·5H2O均为10mmol,将其混合溶于去离子水中,形成混合溶液,磁力搅拌2h;

步骤2,向上述混合溶液中加入0.2M的NaOH溶液,调节pH值为12,得混合溶液B,然后将其转移至高压釜中,在200℃下反应14h;

步骤3,反应结束后,将混合溶液B取出反应釜,室温下自然冷却;然后将反应产物离心、洗涤,在80℃下干燥20h,最后将干燥后的粉末在O2气氛下、516℃条件下退火2h得到最终产物,即为CuZnSnO4纳米棒。