[發(fā)明專利]一種基于CNTs@α-Fe2O3異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料的丙酮?dú)怏w傳感器及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611047227.7
• 申請(qǐng)日: 2016-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN106770493B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫鵬;代明軍;劉鳳敏;高原;周鑫;盧革宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/12
• 分類號(hào): G01N27/12
• 代理公司: 長(zhǎng)春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠(yuǎn)

1.一種基于CNTs@α-Fe₂O₃異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料的丙酮?dú)怏w傳感器，由外表面帶有2個(gè)彼此平行且分立的環(huán)狀金電極的絕緣氧化鋁陶瓷管襯底、涂覆在絕緣氧化鋁陶瓷管襯底外表面和金電極上的半導(dǎo)體金屬氧化物氣體敏感材料和置于絕緣氧化鋁陶瓷管內(nèi)的鎳鉻合金加熱線圈組成，每個(gè)金電極上均帶有鉑絲導(dǎo)線；其特征在于：半導(dǎo)體金屬氧化物氣體敏感材料為基于CNTs@α-Fe₂O₃異質(zhì)結(jié)分等級(jí)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，且其由如下步驟制備得到，

(1)首先配制預(yù)處理CNTs的混酸溶液，其中濃硫酸和濃硝酸的體積比為3：1；取0.1～0.3g CNTs放入30～50mL混合酸中，超聲30～60min，在70～100℃下保持4～6h，自然冷卻至室溫后，過濾，并用去離子水和乙醇交替清洗，將樣品標(biāo)記為F-CNTs，烘干后待用；

(2)配制濃度為0.8～1.2M的FeCl₃的水溶液，取20～30mL FeCl₃水溶液，加入8～15mgF-CNTs，超聲10～30min；

(3)將步驟(2)超聲后的混合液置入80～90℃水浴加熱5～10h，自然冷卻至室溫后，離心，并用乙醇和去離子水交替清洗離心產(chǎn)物，將離心得的沉淀烘干，即得到CNTs@FeOOH復(fù)合材料；

(4)將步驟(3)得到的CNTs@FeOOH復(fù)合材料在400～450℃下燒結(jié)5～8h，即得到CNTs和α-Fe₂O₃異質(zhì)結(jié)分等級(jí)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，其中α-Fe₂O₃為棒狀，其長(zhǎng)度為110～180nm，直徑為40～80nm。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于CNTs@α-Fe₂O₃異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料的丙酮?dú)怏w傳感器的制備方法，其步驟如下：

(1)將CNTs@α-Fe₂O₃異質(zhì)結(jié)分等級(jí)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料分散在去離子水中，形成黏糊狀漿料；

(2)用毛刷沾取該漿料涂覆在絕緣氧化鋁陶瓷管及金電極表面形成一層200～300μm厚膜，烘干后在350～450℃下燒結(jié)2～5h；

(3)然后將鎳鉻合金加熱線圈置入絕緣氧化鋁陶瓷管中，并將絕緣氧化鋁陶瓷管焊接在六角管座上，從而得到基于CNTs@α-Fe₂O₃異質(zhì)結(jié)分等級(jí)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的丙酮?dú)怏w傳感器。