[发明专利]SmFeO3基电导型丙酮气体敏感材料、制备方法及应用

权利要求书

1.一种SmFeO₃为基的电导型丙酮气体敏感材料，其特征是化学组成通式为(Sm_1-xLa_x)(Fe_1-yB_y)O₃的复合氧化物，其中B代表Cu、Ni，0≤x≤0.5，0.05≤y≤0.2。

2.权利要求1的SmFeO₃为基的电导型丙酮气体敏感材料的制备方法，其特征是步骤如下：

a)配置0.5mol/L的Sm(NO₃)₃溶液；配置0.5mol/L的Fe(NO₃)₃溶液；配置1.0mol/L的柠檬酸溶液；分别称取含La、Cu、Ni其中一种硝酸盐粉末，置于各自不同的容器内，加水溶解，混合均匀，形成0.5mol/L的溶液；

b)按(Sm_1-xLa_x)(Fe_1-yB_y)O₃复合氧化物的计量比，配制出SmFeO₃基溶液，再按SmFeO₃基：柠檬酸＝1：1的摩尔比将SmFeO₃基与柠檬酸水溶液混合均匀，形成设计配方的SmFeO₃基敏感材料的基本化学组成溶液。

c)将(Sm_1-xLa_x)(Fe_1-yB_y)O₃的复合氧化物溶液置于加热环境中，温度控制在40-60℃，加入乙二醇，其摩尔比为乙二醇：柠檬酸＝0.1：1，在搅拌下混合均匀，使金属离子在柠檬酸—乙二醇络合物中被酯化反应所形成的聚酯网络所鳌合；加入稀氨水调节至pH＝5，通过加入水进行浓度校正，继续搅拌得到均匀、稳定的浓度在0.2-0.4mol/L前驱体溶胶，完成柠檬酸络合-聚合溶胶全过程，形成溶胶形态SmFeO₃基敏感材料。

3.权利要求2的SmFeO₃为基的电导型丙酮气体敏感材料的应用，其特征是以形成薄膜型直热式传感器或烧结型旁热式传感器使用。

4.如权利要求3所述的应用，其特征是薄膜型直热式传感器的制备方法：

1)将SmFeO₃基敏感材料薄膜以3-5℃/min的速度升温，在600-800℃热处理60-120分钟，获得SmFeO₃基结晶性薄膜；再将结晶性薄膜浸入稀氯铂酸溶液中20分钟，干燥后在500℃热处理30分钟，获得SmFeO₃基传感器薄膜。

5.如权利要求3的应用，其特征是烧结型旁热式传感器的制备方法：

(1)将制备好的SmFeO₃基敏感材料的溶胶0.4mol/L放入容器中先充分干燥，形成干凝胶；再放入烧结炉中以3-5℃/min的速度升温，在700-850℃烧结60-120分钟制备成SmFeO₃基结晶性粉体；

(2)放入研钵中以无水乙醇作为介质湿磨，烘干过筛后将粉体加入无机和有机混合粘结剂调成浆料，将浆料均匀地涂在带有金电极的氧化铝陶瓷管上，盖住全部电极，选择需要的厚度，干燥后置于烧结炉中500-700℃烧结1-3小时，再将烧结体浸入稀氯铂酸溶液中20分钟，干燥后在500℃热处理30分钟，获得SmFeO₃基传感器烧结体材料。