[發明專利]一種基于核殼微球結構的LaFeO3納米敏感材料的丙酮氣體傳感器及其制備方法

在審

• 申請號: 201710759576.X
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107655942A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 孫鵬;王博群;盧革宇;劉方猛;梁喜雙
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12;C01G49/00;B82Y30/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司22201
• 代理人: 劉世純,王恩遠

1.一種基于核殼微球結構的LaFeO₃納米敏感材料的丙酮氣體傳感器，為管式結構，由外表面涂有兩條平行且分立的環狀Au電極的Al₂O₃陶瓷管、焊在環狀Au電極上的Pt絲、穿過Al₂O₃陶瓷管管芯的Ni-Cr合金加熱線圈和涂敷在Al₂O₃陶瓷管和環狀Au電極上的敏感材料構成，其特征在于：敏感材料為核殼微球結構的LaFeO₃納米敏感材料，且其由如下步驟制備得到，

(1)首先將0.3～0.4g的La(NO₃)₃·6H₂O和0.2～0.4g的Fe(NO₃)₃·9H₂O溶于30～50mL的水和乙二醇的混合溶液中，水和乙二醇體積比15～20：1，攪拌20～40min，得到澄清透明的溶液；

(2)向步驟(1)得到的溶液中加入0.1～0.2g檸檬酸和0.5～0.7g PVP，繼續攪拌20～40min；

(3)將步驟(2)得到的溶液在120～160℃條件下水熱反應10～15h；

(4)將步驟(3)反應得到的沉淀物用乙醇和去離子水反復離心洗滌5～8次，之后于空氣中70～90℃條件下烘干10～20h；

(5)將步驟(4)得到的粉末在700～900℃條件下燒結1.5～3h；

(6)將步驟(5)得到的粉末溶于0.3～0.8mol/L的鹽酸溶液中，攪拌5～15min后，在70～90℃條件下烘干10～20h得到核殼微球結構的LaFeO₃納米敏感材料。

2.權利要求1所述的一種基于核殼微球結構的LaFeO₃納米敏感材料的丙酮氣體傳感器的制備方法，其步驟如下：

(1)取10～20mg核殼微球結構的LaFeO₃納米敏感材料粉末與0.5～1mL去離子水混合，研磨形成糊狀漿料，然后蘸取少量漿料均勻地涂覆在外表面自帶有兩條平行、環狀且彼此分立的Au電極的Al₂O₃陶瓷管外表面，形成10～30μm厚的敏感材料薄膜，并使敏感材料完全覆蓋環形Au電極；

(2)在50℃～100℃下烘烤30～45min，待敏感材料干燥后，把Al₂O₃陶瓷管在400～450℃下燒結2～3h；然后將電阻值為30～40Ω的Ni-Cr合金加熱線圈穿過Al₂O₃陶瓷管內部作為加熱絲，最后將上述器件進行焊接和封裝，從而得到基于核殼微球結構的LaFeO₃納米敏感材料的丙酮氣體傳感器。