[发明专利]一种基于SnO2复合纳米纤维的乙醇气体传感器

说明书

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种基于SnO₂复合纳米纤维的乙醇气体传感器。

背景技术

近年来由于科技的发展，现代工业化程度的不断提高，在生产过程中使用的气体以及在生产过程中生成的气体的种类、数量也在增多，其中，很多气体是易燃易爆的，或者很多气体是有毒气体，为了安全起见，就必须对气体在使用、运输、储存等方面加强监测，因此，传感器中，气体传感器应用领域广泛，应用前景广阔。

传感器通常是由敏感元件、转换元件和测量电路组成。其中，敏感元件是能够直接感受被测量并将其转换为与被测量有确定关系的电量或易变成电量的物理量的元件。

其中，敏感元件/材料是传感器制作的核心，同时也是传感器研制、优化和商业的基础，敏感材料种类繁多，其中，半导体材料是目前应用最广泛的敏感材料，随着纳米科学技术的兴起，纳米材料在传感器领域的应用成为研究热点。

发明内容

本发明旨在提供一种基于SnO₂复合纳米纤维的乙醇气体传感器，以解决上述提出问题。

本发明的实施例中提供了一种基于SnO₂复合纳米纤维的乙醇气体传感器，该气体传感器为旁热式结构，包括：由外表面自带有2个平行且分立的环形金电极的氧化铝陶瓷管、涂覆在陶瓷管表面的敏感材料、穿过陶瓷管的镍铬合金加热线圈组成，每个金电极上连接有两根铂丝引脚；该敏感材料为静电纺丝法制备的SnO₂复合纳米纤维，所述SnO₂复合纳米纤维中包括SnO₂多孔空心球、ZnO纳米线。

优选地，所述敏感材料中包括的SnO₂多孔空心球掺杂有WO₃，WO₃与SnO₂质量比为1:67。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明的传感器为旁热式结构，其敏感材料为静电纺丝法制备的SnO₂复合纳米纤维，该SnO₂复合纳米纤维中包括SnO₂多孔空心球、ZnO纳米线；本发明技术方案中，将SnO₂多孔空心球、ZnO纳米线混合制备成了SnO₂复合纳米纤维，由此作为敏感材料的传感器具有灵敏性高、响应迅速的优点。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明乙醇气体传感器的结构示意图，

其中，21-环形金电极，22-氧化铝陶瓷管，23-敏感材料，24-镍铬合金加热线圈，25-铂丝。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本发明的技术方案涉及一种基于SnO₂复合纳米纤维的乙醇气体传感器，结合图1，该气体传感器为旁热式结构，包括：由外表面自带有2个平行且分立的环形金电极21的氧化铝陶瓷管22、涂覆在陶瓷管22表面的敏感材料23、穿过陶瓷管22的镍铬合金加热线圈24组成，每个金电极21上连接有两根铂丝25引脚。

上述的敏感材料23为静电纺丝法制备的SnO₂复合纳米纤维，其中包括SnO₂多孔空心球、ZnO纳米线。

静电纺丝是一种制备纳米材料的简便方法，由静电纺丝制备的一维纳米材料在纳电子器件、催化剂、传感器等领域具有实际应用。特别是，在传感器领域，电纺丝技术制备的敏感材料，具有大的比表面积而且纤维具备微孔结构，这些特征都与利于其作为敏感材料对于气体的响应。