[发明专利]一种基于孔道有序的掺杂Zr的介孔氧化铟二氧化氮传感器及其制备方法

摘要

一种基于孔道有序的掺杂Zr的介孔氧化铟的二氧化氮气体传感器及其制备方法，属于半导体氧化物气体传感器技术领域。其是由外表面带有2个分立的环形金电极3的Al₂O₃绝缘陶瓷管2、穿过Al₂O₃绝缘陶瓷管2内部的镍镉合金线圈1以及涂覆在Al₂O₃绝缘陶瓷管2外表面和环形金电极3上的敏感材料薄膜4构成，每个环形金电极3上连接着一对铂丝5，敏感材料薄膜4由孔道有序的掺杂Zr的介孔氧化铟涂覆后所得。孔道有序的介孔氧化铟材料能提供较大的比表面积，有利于提供更多的活性位点；通过Zr掺杂氧化铟增加电子浓度，增大吸附氧比例，有助于提高灵敏度，在检测微环境中二氧化氮含量方面有广阔的应用前景。

主权项

一种基于孔道有序的掺杂Zr的介孔氧化铟的二氧化氮气体传感器，由外表面带有2个分立的环形金电极(3)的Al₂O₃绝缘陶瓷管(2)、穿过Al₂O₃绝缘陶瓷管(2)内部的镍镉合金线圈(1)以及涂覆在Al₂O₃绝缘陶瓷管(2)外表面和环形金电极(3)上的敏感材料薄膜(4)构成，每个环形金电极(3)上连接着一对铂丝(5)；其特征在于：敏感材料薄膜(4)由孔道有序的掺杂Zr的介孔氧化铟涂覆后所得，所述的孔道有序的掺杂Zr的介孔氧化铟由如下步骤制备得到：①将In(NO₃)₃ 4.5H₂O和是In(NO₃)₃ 4.5H₂O质量1％的Zr(NO₃)₄ 5H₂O加入到无水乙醇中，搅拌直至其全部溶解，形成浓度为0.17～0.18g/mL的溶液；②向上述溶液中加入是In(NO₃)₃ 4.5H₂O和Zr(NO₃)₄ 5H₂O质量和20～30％的SBA‑15为模板，然后在30～40℃下水浴处理，直到溶液中的无水乙醇蒸发完全；将得到的固体粉末在50～60℃下烘干并在250～300℃烧结处理1～3h；③将步骤①中的In(NO₃)₃ 4.5H₂O及Zr(NO₃)₄ 5H₂O的质量用量减半，将步骤②中的模板SBA‑15改成步骤②得到的全部烧结产物，烧结温度改为500～800℃，无水乙醇用量及其余条件不变；重复2～3次步骤①和步骤②；④将步骤③得到的烧结产物冷却至室温后用浓度为1～2mol/L的NaOH溶液清洗，并用去离子水离心清洗，然后在60～80℃下干燥，从而得到了孔道有序的掺杂Zr的介孔氧化铟。