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原文传递一种稀土掺杂氧化锡纳米气敏材料、其制备方法及其制备的气敏探测器

专利名称：	一种稀土掺杂氧化锡纳米气敏材料、其制备方法及其制备的气敏探测器
摘要：	本发明公开了一种稀土掺杂氧化锡纳米气敏材料、制备方法及其制备的气敏探测器，属于纳米半导体的制备领域。包括如下步骤：将表面活性剂加入SnCl2·H2O溶液中和无水乙醇的混合液中至充分溶解；然后加入稀土金属硝酸盐，对溶剂进行加热，超声波辅助反应；最后离心收集白色沉淀，经过干燥、退火工艺，得到目标产物。本发明通过采用超声波辅助反应优化工艺，得到了更小尺寸的纳米材料，从而提高了纳米材料的灵敏度、降低纳米材料的最佳工作温度；通过稀土掺杂，对检测气体进行电子催化，降低检测气体吸附氧离子的反应的活化能，进一步降低气敏材料的最佳工作温度；进而减小气敏传感器的能量消耗和磨损，提高气敏材料的使用寿命。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京倍格电子科技有限公司
发明人：	蒋连福;董文英
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-21T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-19T00:00:00+0800
申请号：	CN201910774239.7
公开号：	CN110470701A
代理机构：	南京泰普专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	刘兴华
分类号：	G01N27/12(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	211100 江苏省南京市江宁区麒麟科技创新园智汇路300号B单元二楼
主权项：	1.一种稀土掺杂氧化锡气敏探测器，其特征在于，包括：基体，为一个圆筒形的氧化铝陶瓷管；电极，由铜箔制成的，缠绕在所述基体的两端；加热丝，由镍铬合金制成呈螺旋分布、并相抵于在所述基体内壁；半导体体介质，涂覆在所述基体和电极外表面的气敏性半导体材料；其中，所述半导体材料为稀土掺杂氧化锡纳米半导体，具体为：，x=0.02～0.08。 2.一种稀土掺杂氧化锡纳米气敏材料的制备方法，其特征在于，包括： S1、配置0.2mol/L的SnCl2·H2O溶液，将摩尔比为1～2%的表面活性剂加入SnCl2·H2O溶液中，最后在加入体积比为25～35%的无水乙醇，然后机械搅拌10～30min至充分溶解； S2、放置于反应釜中，对溶剂进行加热，反应温度为60～85℃，超声波辅助反应2～4h，然后加入稀土金属硝酸盐，升高温度至140～180℃，超声波辅助反应8～12h，获得乳白色半透明粘稠胶体； S3、通过离心收集反应釜底部的白色沉淀，经过多次去离子水和无水乙醇清洗后，将样品置于50℃真空干燥箱中干燥7h， S4、最后在经过退火工艺，得到目标产物。 3.根据权利要求2所述的稀土掺杂氧化锡纳米气敏材料的制备方法，其特征在于，所述SnCl2·H2O与所述稀土金属硝酸盐的摩尔比为100：（2～8）。 4.根据权利要求2所述的稀土掺杂氧化锡纳米气敏材料的制备方法，其特征在于，所述超声分辅助的频率为20KHz，功率为200～1200W。 5.根据权利要求2所述的稀土掺杂氧化锡纳米气敏材料的制备方法，其特征在于，所述稀土金属至少为钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕其中一种。 6.根据权利要求2所述的稀土掺杂氧化锡纳米气敏材料的制备方法，其特征在于，所述退火工艺为：将洗干净后的白色的沉淀放入500～600℃的马弗炉中煅烧2～5h，然后自然冷却即可。 7.根据权利要求2所述的稀土掺杂氧化锡纳米气敏材料的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂至少为十六烷基三甲基溴化铵、山梨醇酐单油酸酯、聚丙烯酰胺、十六烷基水杨酸铵或水杨酸钠中的一种。 8.根据权利要求2所述的稀土掺杂氧化锡纳米气敏材料的制备方法，其特征在于，所述反应釜为聚四氟乙烯制成或在其内部涂有聚四氟乙烯涂层。 9.一种稀土掺杂氧化锡纳米气敏材料，其特征在于，基于权利要求1中的纳米级半导体，x=0.02～0.08，采用权利要求2～8中的任一项的制备方法所得到的产物。
所属类别：	发明专利