[發明專利]一種基于Au摻雜In2

有效

• 申請號: 201910728452.4
• 申請日: 2019-08-08
• 公開（公告）號: CN110412088B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 沈巖柏;趙思凱;鐘祥熙;翁紹涵;韓聰;方萍;魏德洲
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12;B82Y15/00;B82Y35/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 周媛媛;李馨

1.一種基于Au摻雜In₂O₃納米球的黃藥氣體氣敏元件，其特征在于，所述氣敏元件主要由電極元件和均勻涂覆在電極元件上的Au摻雜In₂O₃納米球組成，所述Au摻雜In₂O₃納米球為六方相晶體結構，直徑為75～125nm，表面粗糙多孔，形貌均一且分散性好；

所述Au摻雜In₂O₃納米球按照如下方法制備：

①將硝酸銦、一水合檸檬酸、尿素按照摩爾比為1:2:1.5的比例依次加入到去離子水與乙二醇的混合溶液中，所述去離子水與乙二醇的體積比為1:1，在室溫下攪拌至完全溶解；

②在攪拌過程中，將一定量的氯金酸溶液緩慢加入到步驟①所得溶液中，其中，氯金酸與硝酸銦的摩爾比為1:100～5:100；

③將步驟②得到的溶液轉移至水熱反應釜，隨后將其置于烘箱在120～180℃條件下反應6～24h；

④反應結束后，待水熱反應釜冷卻至室溫后，將反應得到的產物洗滌、干燥后，于管式爐中在200～400℃條件下熱處理2～5h，即可獲得Au摻雜In₂O₃納米球。

2.根據權利要求1所述的氣敏元件，其特征在于，所述電極元件為陶瓷電極。

3.根據權利要求1所述的氣敏元件，其特征在于，所述電極元件的形狀為管狀電極或平面電極。

4.根據權利要求1所述的氣敏元件，其特征在于，所述步驟④中的洗滌、干燥過程為分別用去離子水和無水乙醇洗滌沉淀產物至少2次后置于干燥箱中在30～80℃干燥12～48h。

5.根據權利要求1所述的氣敏元件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

①將硝酸銦、一水合檸檬酸、尿素按照摩爾比為1:2:1.5的比例依次加入到去離子水與乙二醇的混合溶液中，所述去離子水與乙二醇的體積比為1:1，在室溫下攪拌至完全溶解；在攪拌過程中，將與硝酸銦摩爾比為1:100～5:100的氯金酸溶液緩慢加入到上述溶液中；將上述得到的溶液轉移至水熱反應釜，隨后將其置于烘箱在120～180℃條件下反應6～24h；反應結束后，待水熱反應釜冷卻至室溫后，將反應得到的產物洗滌、干燥后，于管式爐中在200～400℃條件下熱處理2～5h，即可獲得Au摻雜In₂O₃納米球；

②將步驟①得到的Au摻雜In₂O₃納米球分散到無水乙醇中，經濕法研磨10min后調成糊狀料漿，獲得氣敏料漿；

③將步驟②得到的氣敏料漿均勻地涂覆于電極元件表面；

④將步驟③中涂覆Au摻雜In₂O₃納米球的電極元件連接在六角基座上，然后安裝在氣敏元件老化臺上，于300℃條件下老化12～24h，即得基于Au摻雜In₂O₃納米球的黃藥氣體氣敏元件。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟①中的洗滌、干燥過程為分別用去離子水和無水乙醇洗滌沉淀產物至少2次后置于干燥箱中在30～80℃干燥12～48h。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟②中濕法研磨的具體操作為:將分散于乙醇中的Au摻雜In₂O₃納米球置于瑪瑙研缽中，在有乙醇的流體環境下，進行研磨成糊狀料漿。

8.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟③中料漿涂覆方法為用勾線筆沾取Au摻雜In₂O₃納米球料漿，然后均勻地涂覆在電極元件上，使電極元件表面完全被覆蓋且厚度均勻。