[发明专利]基于金修饰富含氧空位二氧化锡的DMMP传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于金修饰富含氧空位二氧化锡纳米材料的电阻型DMMP传感器，由Al₂O₃陶瓷管衬底、涂覆在Al₂O₃陶瓷管衬底外表面的两条平行且彼此分立的环状Au电极、涂覆在Al₂O₃陶瓷管外表面和环状Au电极上的气体敏感薄膜、穿过Al₂O₃陶瓷管内部的镍铬合金加热线圈组成；其特征在于：该气体敏感薄膜为金修饰富含氧空位的二氧化锡纳米材料，其由如下步骤制备得到：

(1)将5.0～10g二氧化锡粉末在真空、80～100℃热处理12～24h；

(2)将步骤(1)得到的二氧化锡粉末加到甲苯溶液中，甲苯的体积为100～150mL，超声使其分散均匀；然后向上述溶液中加入1.0～2.0g二甲基二氯化锡，室温搅拌2～3h，得到二甲基二氯化锡与二氧化锡混合溶液；

(3)将8～10mL三乙胺加入到步骤(2)得到的二甲基二氯化锡与二氧化锡混合溶液中，继续室温搅拌2～4h；将上述溶液进行离心分离、乙醇洗、烘干，得到有机锡烷修饰的二氧化锡材料；

(4)将步骤(3)得到的有机锡烷修饰的二氧化锡材料在500～600℃下煅烧2～4h，得到富含氧空位二氧化锡纳米材料粉末；

(5)将1～5g步骤(4)得到的富含氧空位二氧化锡粉末加入到水中，水的体积为80～100mL，超声使其分散均匀；然后向上述溶液中加入1～2mL的氯金酸水溶液，氯金酸溶液的浓度为10mM～20mM，室温搅拌1～2h，得到氯金酸与富含氧空位二氧化锡混合溶液；

(6)将30～50mg硼氢化钠加入到步骤(5)得到的氯金酸与富含氧空位二氧化锡混合溶液，室温搅拌0.2～0.3h；将上述溶液进行离心分离、乙醇洗、烘干，得到金修饰富含氧空位二氧化锡材料。

2.如权利要求1所述的一种基于金修饰富含氧空位二氧化锡纳米材料的电阻型DMMP传感器，其特征在于：Al₂O₃陶瓷管的长度为3～5mm，外径为1.1～1.3mm，内径为0.7～0.9mm；镍铬合金加热线圈的阻值为30～40Ω；环状Au电极的宽度为0.7～0.9mm，两个电极的间距为1.7～1.9mm；气体敏感薄膜的厚度为180～220μm。

3.权利要求1或2所述的一种基于金修饰富含氧空位二氧化锡纳米材料的电阻型DMMP传感器的制备方法，其步骤如下：

(1)将金修饰富含氧空位二氧化锡与去离子水按质量比3～5：1的比例混合，并研磨成糊状浆料，将该浆料涂覆到外表面带有两条平行且彼此分立的环状Au电极的Al₂O₃陶瓷管表面；

(2)将步骤(1)得到的器件在红外灯下烘烤20～40分钟，待敏感材料干燥后，将电阻值为30～40Ω的镍铬合金加热线圈穿过Al₂O₃陶瓷管作为加热丝，按照旁热式气敏元件进行焊接和封装；

(3)将步骤(2)得到的器件在280～320℃下老化处理8～12h，从而得到基于金修饰富含氧空位二氧化锡纳米材料电阻型DMMP传感器。