[發(fā)明專(zhuān)利]以Pt-ZnO-In2O3復(fù)合納米纖維為敏感材料的丙酮傳感器、制備方法及其應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810544727.4
• 申請(qǐng)日: 2018-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108802114A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧革宇;郭蘭蘭;孫彥峰;劉方猛;馬健;梁喜雙;高原;閆旭;劉鳳敏;孫鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N27/12
• 分類(lèi)號(hào): G01N27/12
• 代理公司: 長(zhǎng)春吉大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠(yuǎn)

1.一種以Pt-ZnO-In₂O₃復(fù)合納米纖維為敏感材料的丙酮傳感器，為平板式結(jié)構(gòu)，由上表面帶有兩個(gè)分立的L形金電極(1和1’)、下表面帶有氧化釕加熱層(5)的Al₂O₃絕緣陶瓷板(4)和半導(dǎo)體敏感材料薄膜(3)組成；其中氧化釕加熱層(5)下表面帶有兩個(gè)分立的矩形金電極(6和6’)，半導(dǎo)體敏感材料薄膜(3)制備在兩個(gè)分立的L形金電極(1和1’)和Al₂O₃絕緣陶瓷板(4)的上表面；其特征在于：敏感材料為Pt-ZnO-In₂O₃復(fù)合納米纖維敏感材料，且其由如下步驟制備得到，

1)將1～3mmol六水合硝酸鋅溶解在20～30mL無(wú)水甲醇中得到溶液A；將7～9mmol的2-甲基咪唑溶解在20～30mL無(wú)水甲醇中得到溶液B，之后，將溶液A倒入溶液B中，得到混合液后繼續(xù)攪拌20～40min，接著將溶液在室溫下陳化20～30h，最后用無(wú)水乙醇對(duì)溶液進(jìn)行離心洗滌，經(jīng)過(guò)干燥得到產(chǎn)物ZIF-8；

2)將60～90mg ZIF-8分散在4～6mL去離子水中，然后將6～10mg的氯鉑酸銨分散在上述溶液，攪拌1～3h，接著往溶液里加入6～10mL、濃度1.5mg/mL的硼氫化鈉水溶液將鉑離子還原，最后用無(wú)水乙醇進(jìn)行離心洗滌，干燥后得到產(chǎn)物Pt@ZIF-8；

3)取20～50mg的Pt@ZIF-8分散在8～12mL N-N二甲基甲酰胺中，攪拌3～6min后，往上述溶液里加入0.3～0.6g水合硝酸銦，繼續(xù)攪拌3～6min，再往溶液里加入1.2～1.6g的聚乙烯吡咯烷酮，混合溶液繼續(xù)攪拌4～6h；

4)把上述溶液裝入靜電紡絲裝置中，收集板和噴絲口的距離為10～20cm，噴絲口和收集板間施加的電壓為15～20kV，收集板接地，紡絲2～5h后在收集板上得到納米電紡絲產(chǎn)物；將納米電紡絲產(chǎn)物在450～550℃下煅燒1～3h，從而得到Pt-ZnO-In₂O₃復(fù)合納米纖維敏感材料。

2.權(quán)利要求1所述的一種以Pt-ZnO-In₂O₃復(fù)合納米纖維為敏感材料的丙酮傳感器的制備方法，其步驟如下：

1)將Pt-ZnO-In₂O₃復(fù)合納米纖維敏感材料放置在Al₂O₃絕緣陶瓷板4的上表面，并使敏感材料完全覆蓋L形金電極(1和1’)，然后在80～120℃下熱壓2～6min，形成10～30μm厚的半導(dǎo)體氧化物敏感材料薄膜(3)；

2)將步驟1)得到的絕緣Al₂O₃陶瓷板(4)在350～450℃煅燒1～3h，最后將上述器件進(jìn)行焊接和封裝，從而得到以Pt-ZnO-In₂O₃復(fù)合納米纖維為敏感材料的丙酮傳感器。

3.權(quán)利要求1所述的一種以Pt-ZnO-In₂O₃復(fù)合納米纖維為敏感材料的丙酮傳感器在大氣環(huán)境中檢測(cè)丙酮蒸汽方面的應(yīng)用。