[发明专利]一种旁热式氨气传感器及制备方法

摘要

本发明公开了一种旁热式氨气传感器，包括陶瓷管、气敏元件、电极和电热丝；气敏元件设置于陶瓷管上，气敏元件两端设置有电极，电热丝设置于陶瓷管内用于加热陶瓷管；气敏元件采用气敏材料Ag‑WS2纳米粉体制作；首先选取偏钨酸铵(NH4)6H2W12O40为原料，以PVP(K90)为聚合物前驱体高分子溶液，采用静电纺丝法制备得到了偏钨酸铵(NH4)6H2W12O40/PVP复合纤维毡；将复合纤维毡从铝箔纸上揭下放入高温电阻炉中退火煅烧得到了WO3纤维；在管式炉中将WO3纤维与硫粉在氮气保护下进行硫化反应合成了层片状的纳米WS2，同时将Ag纳米颗粒沉积到WS2纳米片的表面，本制备方法相较于传统方法，操作工艺简单且能耗较少。对氨气具有较高的灵敏度与选择性。

主权项

1.一种旁热式氨气传感器，其特征在于：包括陶瓷管、气敏元件、电极和电热丝；所述气敏元件设置于陶瓷管上，所述气敏元件两端设置有电极，所述电热丝设置于陶瓷管内用于加热陶瓷管；所述气敏元件采用气敏材料Ag‑WS2纳米粉体制作；所述气敏材料Ag‑WS2纳米粉体是通过以下步骤来制作的：S1：将偏钨酸铵溶于去离子水中，水浴加热搅拌，使其充分溶解形成含有带电粒子的无机盐；S2：称取适量PVP、无水乙醇和DMF，配备PVP高分子前驱溶液，并将偏钨酸铵溶液均匀滴入到PVP溶液中；密封后放入实验柜中静置；S3：取出静置后的复合溶液并搅拌混合均匀；S4：抽取适量前驱溶液；S5：启动静电纺丝设备在金属板形成复合纤维毡：S6：将金属板放入鼓风干燥箱进行干燥；干燥后取下金属板上的复合纤维毡放置于电阻炉中在烧结，随炉冷却到室温取出粉末；将取出的粉末研磨均匀后平铺在坩埚中；S7：取适量S粉装入坩埚中放入炉膛中进行硫化反应生成二硫化钨粉末；冷却到室温取出二硫化钨粉末；S8：将二硫化钨粉末进行研磨均匀，放置真空干燥箱中干燥得到样品；S9：将样品进行封袋表征；S91：将AgNO3溶于去离子水中，然后加入PVP溶液，待溶解后搅拌均匀；S92：加入NaBH4溶解得到反应前驱溶液；S93：将二硫化钨粉末加入反应前驱溶液中搅拌得到沉淀物；S94：分别用无水乙醇和去离子水将沉淀物进行离心洗涤去除沉淀物中的杂质离子得到去杂沉淀物；S95 ：将去杂沉淀物置于鼓风干燥箱中烘干得到Ag‑WS2。