[發明專利]陶瓷基氧化釩納米棒結構室溫NO2傳感器的制備方法

在審

• 申請號: 201510807930.2
• 申請日: 2015-11-19
• 公開（公告）號: CN105486723A
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發明（設計）人: 梁繼然;李文嬌;劉俊峰;楊然
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 宋潔瑾

1.一種陶瓷基氧化釩納米棒結構室溫NO₂傳感器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)陶瓷基片的清洗：

將陶瓷片基底分別在丙酮和乙醇中超聲清洗5～20min，以除去陶瓷基片表面的油污、有 機物雜質和表面氧化層，清洗完后取出陶瓷基片并用吸爾球吹去基片表面的液體，吸完液體 之后放于濾紙上并于60～80℃的真空干燥箱中干燥5-10min備用；

(2)稱量V₂O₅粉末：

稱量V₂O₅粉末備用；

(3)單一氣相傳輸法制備陶瓷基氧化釩納米棒：

將步驟(2)的V₂O₅粉末蒸發源均勻鋪于步驟(1)的陶瓷基片上，并整體放入石英管中， 然后在盛放V₂O₅粉末陶瓷基片的旁邊氬氣流方向放置一片步驟(1)的陶瓷基片，將石英管 整體放入可編程式高溫真空管式爐設備中，通過控制單一變量法設置改變工作溫度 850～1000℃以改變氧化釩納米棒的表面形貌；

(4)制備陶瓷基氧化釩納米棒氣敏傳感器元件：

將步驟(3)中得到的陶瓷基氧化釩納米棒置于超高真空對靶磁控濺射設備的真空室，利 用掩膜在在陶瓷基氧化釩納米棒表面沉積一對鉑點電極，制成可用于室溫檢測NO₂的氣敏傳 感器元件。

2.根據權利要求1所述陶瓷基氧化釩納米棒結構室溫NO₂傳感器的制備方法，其特征在于， 所述步驟(2)的蒸發源為質量純度為99.999％的V₂O₅粉末。

3.根據權利要求1所述陶瓷基氧化釩納米棒結構室溫NO₂傳感器的制備方法，其特征在于， 所述步驟(3)高溫真空管式爐的條件為：以質量純度99.999％的氬氣作為工作氣體，實 驗前清洗爐膛5～10min，使爐內真空度達到20Pa以下，然后將流量計調為“打開”檔， 調節實驗所需的Ar氣流量20sccm，調節工作壓強1.5Torr，設置工作時間2h。

4.根據權利要求1所述陶瓷基氧化釩納米棒結構室溫NO₂傳感器的制備方法，其特征在于， 所述步驟(4)超高真空對靶磁控濺射設備采用質量純度99.99％的金屬鉑作為靶材，以質 量純度99.999％的氬氣作為工作氣體，氬氣氣體流量為24sccm，本體真空度為 4×10^-4Pa～5×10^-4Pa，濺射工作壓強為2～4Pa，濺射功率為100W，濺射時間為2min。

5.一種權利要求1所制備的傳感器元件在室溫檢測NO₂氣敏特性的應用。