[发明专利]一种H2

权利要求书

1.一种H₂S气敏元件，包括电极元件和电极元件表面的涂层，其特征在于：所述涂层为Zn离子掺杂α-Fe₂O₃气敏材料涂层；

所述Zn离子掺杂α-Fe₂O₃的形貌为纳米棒，晶相为六方相晶体；所述纳米棒的直径为45～55nm，长度为2～3μm；

所述Zn离子掺杂α-Fe₂O₃的制备方法包括如下步骤：

(1)取黄铁矿置于管式炉中，在800～1000℃条件下焙烧2～4h；

(2)将焙烧后的黄铁矿加入到浓度为1～1.4mol/L的酸溶液中，在70～90℃条件下恒温3～5h后，过滤得到铁源浸出液，所述酸溶液和黄铁矿的质量比为(10～20):1，浸出液中Fe³⁺的浓度为0.3～0.4mol/L；所述酸溶液为盐酸或硫酸；

(3)取步骤(2)所述铁源浸出液，向铁源浸出液中加入锌前驱体溶液后，然后加入碱溶液调节pH至12～14，搅拌20～30min得到反应溶液；所述锌前驱体溶液的浓度为0.03～0.04mol/L；所述反应溶液中，Zn²⁺与Fe³⁺的摩尔比为1％～3％，所述碱溶液的浓度为2～3mol/L；

(4)将步骤(3)所述的反应溶液转移至水热反应釜中，恒温150～170℃反应6～12h后，所得产物经洗涤、干燥、焙烧后，得到所述Zn离子掺杂α-Fe₂O₃；所述焙烧的温度为400～600℃，焙烧时间为2～4h；

所述气敏元件是通过在电极元件上涂覆Zn离子掺杂α-Fe₂O₃气敏材料所得。

2.根据权利要求1所述的H₂S气敏元件，其特征在于：所述电极元件的形状为管状；所述电极元件为包覆有金电极的Al₂O₃陶瓷管；所述金电极包覆在Al₂O₃陶瓷管的两端。

3.根据权利要求1所述的H₂S气敏元件，其特征在于，所述锌前驱体为ZnCl₂或ZnSO₄。

4.根据权利要求1所述的H₂S气敏元件，其特征在于，所述碱溶液为NaOH溶液或KOH溶液。

5.一种权利要求1所述的H₂S气敏元件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将所述Zn离子掺杂α-Fe₂O₃气敏材料与粘合剂混合，研磨得到粘稠料浆，将所述粘稠料浆涂于所述电极元件上；

(2)将上述涂有粘稠料浆的电极元件干燥，然后于250～300℃下，老化处理12～24h，得到所述气敏元件。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述干燥的过程为：于空气条件下干燥30-60min。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述粘合剂为松油醇或无水乙醇。