[發明專利]基于α-Fe2O3/SnO2復合納米纖維的丙酮氣體傳感器及其制備方法無效
| 申請號： | 201410427403.4 | 申請日： | 2014-08-26 |
| 公開（公告）號： | CN104267068A | 公開（公告）日： | 2015-01-07 |
| 發明（設計）人： | 盧革宇;李鑫;馮昌浩;孫彥峰;孫鵬;馬健;鄭杰;張含 | 申請（專利權）人： | 吉林大學 |
| 主分類號： | G01N27/12 | 分類號： | G01N27/12;D01D5/00 |
| 代理公司： | 長春吉大專利代理有限責任公司 22201 | 代理人： | 張景林;王恩遠 |
| 地址： | 130012 吉*** | 國省代碼： | 吉林;22 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 fe sub sno 復合 納米 纖維 丙酮 氣體 傳感器 及其 制備 方法 | ||
1.一種基于α-Fe2O3/SnO2復合納米纖維氣體敏感材料的丙酮氣體傳感器，其為旁熱式結構，由外表面帶有金電極和鉑絲導線的管狀陶瓷襯底、涂覆在絕緣陶瓷管外表面和金電極上的半導體金屬氧化物氣體敏感材料和置于絕緣陶瓷管內的鎳鉻合金加熱絲組成，其特征在于：半導體金屬氧化物氣體敏感材料為由如下步驟制備的α-Fe2O3/SnO2復合納米纖維，
(1)稱取0.4g?SnCl4·5H2O粉末，1～5g聚丙烯腈粉末，加入10～15mL二甲基甲酰胺有機溶劑，在70～90℃水浴條件下攪拌1～3h得到均勻混合溶液；
(2)稱取0.15～0.3g?FeCl3·6H2O，1～5g聚乙烯吡咯烷酮，加入10～15mL二甲基甲酰胺有機溶劑，在室溫下攪拌1～3h得到均勻混合溶液；
(3)將上述兩種溶液混合，在70～90℃條件下攪拌1～3h，形成前驅液；
將前驅液進行電紡絲，從而得到電紡絲產物；
(4)將所得靜電紡絲產物在500～600℃下煅燒2～4h，得到α-Fe2O3/SnO2復合納米纖維。
2.如權利要求1所述的一種基于α-Fe2O3/SnO2復合納米纖維氣體敏感材料的丙酮氣體傳感器，其特征在于：步驟(3)所述的電紡絲是將前驅液轉移到20～30mL注射器中，注射器頂端使用內徑為0.7～0.8mm的金屬針頭；采用靜電紡絲技術，金屬針頭與收集板間的距離為15～18cm，金屬針頭與收集板間所加電壓為15～20kV，前驅液從針頭中流出的速度由注射泵控制在20～25μL/min，從而在收集板上得到電紡絲產物。
3.如權利要求1所述的一種基于α-Fe2O3/SnO2復合納米纖維氣體敏感材料的丙酮氣體傳感器，其特征在于：管狀陶瓷襯底的內徑為1.5～1.8mm，外徑為2.2～2.5mm，長度為4～5mm；其外表面上自帶有兩條相互平行的環狀金電極，單個電極寬度為0.6～0.8mm，兩電極間距為0.8～1.2mm；金電極上引出的鉑絲導線長度為4～6mm。
4.如權利要求1所述的一種基于α-Fe2O3/SnO2復合納米纖維氣體敏感材料的丙酮氣體傳感器，其特征在于：鎳鉻合金加熱絲的匝數為50～60匝，阻值為30～40Ω。
5.權利要求1所述的一種基于α-Fe2O3/SnO2復合納米纖維氣體敏感材料的丙酮氣體傳感器的制備方法，其步驟如下：
(1)將α-Fe2O3/SnO2復合納米纖維與去離子水按質量比0.25～0.4：1混合均勻調成漿料；
(2)將上述漿料均勻地涂在陶瓷管與金電極表面，在紅外燈下干燥2～3h，干燥后α-Fe2O3/SnO2復合納米纖維膜的厚度為400～500μm，然后在400～500℃下燒結2～3h；
(3)最后將傳感器在200～400℃空氣環境中老化5～7天，制得基于α-Fe2O3/SnO2復合納米纖維氣體敏感材料的半導體丙酮氣體傳感器。
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