一种氯代烃类挥发性气体传感材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种用于氯代烃类挥发性气体的复合氧化物传感材料及其制备方法。本发明首先采用共沉淀法制备复合金属氢氧化物前驱体；然后将前驱体置于马弗炉中焙烧，形成复合金属氧化物材料；最后将复合金属氧化物材料制备成气敏元件，应用于低浓度氯代烃类气体的检测。以低廉的原料、简单的合成工艺制备复合氧化物材料，通过对制备条件的微观调控实现系列复合氧化物的可控制备，进而实现其气敏性能的宏观调控，筛选出对氯代烃类挥发性气体具有低检测限、高灵敏度、优异的选择性和重复性的复合材料，发展潜力大，有利于推广。特别是ZnO/Al₂O₃/CuO复合氧化物材料，气敏响应过程中CuO作为反应剂、Al₂O₃作为分散剂显著提高了ZnO材料对低浓度氯代烃的响应及选择性。

主权项

一种氯代烃类挥发性气体传感器的制备方法，其特征在于，其具体工艺步骤如下：(1)前驱体的制备：配制可溶性二价金属盐和可溶性三价铝盐的混合盐溶液，其中二价金属阳离子M²⁺和Al³⁺的摩尔比为1‑4，二价金属阳离子M²⁺的浓度为0.01‑0.1mol/L；配制NaOH和Na₂CO₃摩尔比为1‑16的碱溶液，NaOH的浓度为1‑5mol/L；将碱溶液和混合盐溶液同时滴入反应瓶中，滴加过程中控制pH在6‑10之间；滴加完成后转移至高压反应釜中，于80‑150℃水热晶化1‑24小时，离心洗涤，20‑100℃干燥；(2)将步骤(1)制备的前驱体焙烧，以5‑10℃/分的升温速率升温至500‑1000℃，保温1‑5小时，得到复合金属氧化物；(3)气敏传感器的制备：将步骤(2)得到的复合金属氧化物研磨后，加溶剂调成浆糊状，然后涂在陶瓷管传感器或者叉指电极传感器上，涂层厚度0.1‑1毫米；最后置于传感器老化台上，80‑120mA的电流下老化12‑120小时。