[发明专利]一种基于多元金属氧化物敏感材料的乙醇气体传感器

说明书

本发明涉及一种基于多元金属氧化物敏感材料的乙醇气体传感器，所述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；所述敏感材料由敏感材料A和敏感材料B混合构成，所述敏感材料A为ZnO纳米纤维，所述敏感材料B为三元金属氧化物CuZnSnO₄纳米棒结构。

技术领域

本发明涉及乙醇气体传感器技术领域，尤其涉及一种基于多元金属氧化物敏感材料的乙醇气体传感器。

背景技术

进入21世纪，人类已经步入高度信息化的社会。传感器技术作为一种现代化科技的前沿技术，是现代信息产业的三大支柱之一。传感器种类繁多，而敏感材料是传感器制作的核心，近年，随着半导体材料的不断发展，纳米材料在传感器领域逐渐发挥优势。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。

ZnO和SnO₂是最早被开发的气体传感器敏感材料，其性能优异，然而，单一的金属氧化物材料存在选择性差、工作温度高等缺点。研究表明，构建多元金属氧化物材料是提高传感器气敏特性的有效途径。

发明内容

基于上述提出技术问题，本发明旨在提供一种基于多元金属氧化物敏感材料的乙醇气体传感器，以解决上述提出问题。

本发明的实施例中提供了一种基于多元金属氧化物敏感材料的乙醇气体传感器，所述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；所述敏感材料由敏感材料A和敏感材料B混合构成，所述敏感材料A为ZnO纳米纤维，所述敏感材料B为三元金属氧化物CuZnSnO₄纳米棒结构。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明的乙醇气体传感器中，将ZnO纳米纤维与CuZnSnO₄纳米棒混合作为敏感材料，其中，该ZnO纳米纤维具有大的比表面积，且纤维具有微孔结构，能够提供良好的气体扩散途径，此外，CuZnSnO₄纳米棒中通过掺杂增加了材料的表面和界面态，同时各组份协同发挥有别于单一材料的性能，在保持各材料独立性的基础上，又具有各组份协同作用所产生的综合性能，大大提高了传感器的性能。

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是本发明实施例所述气体传感器的结构示意图。

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。

本发明的实施例涉及一种基于多元金属氧化物敏感材料的乙醇气体传感器，如图1所示，所述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11的氧化铝陶瓷管12、涂覆在陶瓷管12表面的敏感材料13、穿过陶瓷管12的镍铬合金加热线圈14组成，每个金电极11上连接有两根铂丝引脚。