一種丙酮氣敏傳感器的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種丙酮氣敏傳感器的制備方法，本發(fā)明利用水熱法與聚合物原位生成法同時發(fā)生的反應，制備出一系列不同聚吡咯質量分數(shù)的二氧化錫與聚吡咯雜化材料，將其涂覆在采用旁熱式器件結構，以氧化鋁陶瓷管為載體，貴金屬電極引線為鉑絲，敏感元件管芯為氧化鋁陶瓷管，制備成丙酮氣敏傳感器。該方法有利于反應一步完成、產物易于純化。所制備的氣敏傳感器能夠在較低的工作溫度下對丙酮氣體具有良好的氣敏選擇性，較快的響應恢復時間，同時還可以排除氫氣、一氧化碳和氨氣的干擾。
【專利說明】一種丙酮氣敏傳感器的制備方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及一種氣敏傳感器的制備方法，特別是一種丙酮氣敏傳感器的制備方法，屬于氣體傳感器件制造【技術領域】。
【背景技術】
[0003]丙酮作為一種常用的化學物質，主要用作有機合成原料、化妝品中的溶劑、工業(yè)生產中的溶劑和提取劑等。由于丙酮具有易揮發(fā)、易致毒、易致爆的性質，因此對其進行監(jiān)測可以提高實時預測事故的準確性，不斷消除事故隱患，減少事故特別是重大事故的發(fā)生。現(xiàn)有技術中用于監(jiān)測丙酮的氣敏傳感器是由氧化物通過摻雜等改性后而構建的。現(xiàn)用于丙酮蒸氣敏感材料的氧化物主要有Zn0、Sn02、Ga203、Ce02、Ni0等，所制成的丙酮氣敏傳感器大多存在著工作溫度較高、功耗較大的缺陷。例如，W03-Zn0和Μο03-Ζη0的工作溫度為500°C，Cdln204的工作溫度是350°C，Eu203- Sn02工作溫度是185°C。為了滿足工業(yè)生產的需要，尋找一種工作溫度較低的丙酮氣敏傳感器成為該領域共同的課題。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種丙酮氣敏傳感器的制備方法，克服了現(xiàn)有技術中存在的丙酮氣敏傳感器工作溫度較高、功耗較大的缺陷。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的。一種丙酮氣敏傳感器的制備方法，包括以下步驟:
(1)制備二氧化錫與聚吡咯(二氧化錫/Ppy)雜化材料
將1?20mg吡咯單體，8(T99mg 二氧化錫，2.42?48.40mg無水三氯化鐵，4(T60ml水(H+濃度lmol / L)，按比例混合，攪拌、超聲30min后，轉入反應釜，將反應釜置于140°C烘箱中，水熱反應8小時，反應完畢，取出反應釜，自然冷卻至室溫，將沉淀過濾，分別用去離子水、乙醇、丙酮洗滌數(shù)次，最后將產物在60°C烘箱中烘干，得到二氧化錫與Ppy (二氧化錫/ Ppy)雜化材料，備用；
(2)清洗表層敷有金電極并四角有鉬絲電極的氧化鋁陶瓷管，晾干備用；
(3)將二氧化錫與聚吡咯雜化材料研磨，用去離子水調成糊狀，涂覆在氧化鋁陶瓷管上，置于室溫晾干備用；
(4)按照旁熱式器件常規(guī)工藝進行焊接、封裝，制成丙酮氣敏傳感器。
[0006]本發(fā)明所制備的丙酮氣敏傳感器的測試方法如下:
在90°C下用電壓檢測法進行氣敏測試。負載電阻為4.7ΜΩ，環(huán)境濕度為60%。響應(恢復)時間為從氣敏元件接觸(脫離)被測氣體至其電壓值變化為I Va-Vg |值的90%所用的時間，靈敏度直接用電壓表示。\、Va分別代表元件在測試氣氛及潔凈空氣中的穩(wěn)態(tài)電壓值。
[0007]本發(fā)明取得如下有益效果:本發(fā)明利用水熱法與聚合物原位生成法同時發(fā)生的反應，可以制備一系列不同聚吡咯質量分數(shù)的二氧化錫與聚吡咯雜化材料。該方法有利于反應一步完成、產物易于純化；所制備的氣敏傳感器其能夠在較低的工作溫度下對丙酮氣體具有良好的氣敏選擇性，較快的響應恢復時間，同時還可以排除氫氣、一氧化碳和氨氣的干擾。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是聚吡咯、二氧化錫與聚吡咯(3%)雜化材料和二氧化錫與聚吡咯(20%)雜化材料的紅外光譜圖。.圖 1 中，聚吡咯的特征吸收峰是:1560cm_1U470cm_1 U398cm_\l298cm_1,1211cm-1,1047cm'930 cnT1和790cm_1o 1560cm-1是C=C的伸縮振動吸收，1298cm-1是C_C的伸縮振動吸收，micnT1是C-N的伸縮振動吸收，1470，1398，1047，930，790 cnT1處的吸收峰代表吡咯環(huán)的特征吸收。除790,930(?^外，上述特征峰都可以在雜化材料中看到。聚吡咯中790和930CHT1吸收峰在雜化材料中沒有出現(xiàn)，是由于二氧化錫中Sn-Ο振動吸收在~660CHT1處出現(xiàn)了寬而強的峰，從而掩蓋了吡咯環(huán)在790.930(^4處的吸收峰所造成的。另外，二氧化錫與聚吡咯(3%)雜化材料和二氧化錫與聚吡咯(20%)雜化材料均在~2923,2853(?^處出現(xiàn)了一 CH2的C-Η伸縮振動吸收峰，說明吡咯環(huán)發(fā)生了異構化，在某些雙鍵處發(fā)生了飽和所
【權利要求】
1.一種丙酮氣敏傳感器的制備方法，其特征在于包括以下步驟:(1)制備二氧化錫與聚吡咯雜化材料將1?20mg吡咯單體，8(T99mg 二氧化錫，2..42?48.40mg無水三氯化鐵，4(T60ml H+濃度為lmol / L水，按比例混合，攪拌、超聲30min后，轉入反應釜，將反應釜置于140°C烘箱中，水熱反應8小時，反應完畢，取出反應釜，自然冷卻至室溫，將沉淀過濾，分別用去離子水、乙醇、丙酮洗滌數(shù)次，最后將產物在60°C烘箱中烘干，得到二氧化錫與聚吡咯雜化材料，備用;(2)清洗表層敷有金電極并四角有鉬絲電極的氧化鋁陶瓷管，晾干備用；(3)將二氧化錫與聚吡咯雜化材料研磨，用去離子水調成糊狀，涂覆在氧化鋁陶瓷管上，置于室溫晾干備用；(4)按照旁熱式器件常規(guī)工藝進行焊接、封裝，制成丙酮氣敏傳感器。
【文檔編號】G01N27/60GK103675078SQ201310484412
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月11日 優(yōu)先權日:2013年12月11日
【發(fā)明者】許光軍, 王志玲, 耿麗娜, 徐忠華, 戎文慧 申請人:中國人民解放軍白求恩醫(yī)務士官學校