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原文传递一种基于Cu2O-CuO分等级结构微米花敏感材料的二氧化氮传感器及其制备方法

专利名称：	一种基于Cu2O-CuO分等级结构微米花敏感材料的二氧化氮传感器及其制备方法
摘要：	一种基于Cu2O‑CuO分等级结构微米花敏感材料的二氧化氮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。本发明所采用的传感器结构是由带有2个环形金电极的Al2O3绝缘陶瓷管、涂敷在环形金电极和Al2O3绝缘陶瓷管上的基于Cu2O‑CuO分等级结构微米花半导体敏感材料、以及穿过Al2O3绝缘陶瓷管的镍铬合金加热线圈组成。该传感器对二氧化氮表现出卓越的选择性、高灵敏度(10.2‑1ppm)和低的检测下限(1.37–5ppb)，且有较好的长期稳定性和快的响应恢复时间。本发明器件工艺简单，体积小，适于大批量生产，在检测二氧化氮方面有广阔的应用前景。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	吉林大学
发明人：	孙鹏;王娜;卢革宇;王天双;闫旭
专利状态：	有效
申请日期：	2021-12-15T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-18T00:00:00+0800
申请号：	CN202111534484.4
公开号：	CN114199953A
代理机构：	长春吉大专利代理有限责任公司
代理人：	刘世纯;王恩远
分类号：	G01N27/12;G;G01;G01N;G01N27;G01N27/12
申请人地址：	130012 吉林省长春市长春高新技术产业开发区前进大街2699号
主权项：	1.一种基于Cu2O-CuO分等级结构微米花敏感材料的二氧化氮传感器，由外表面带有两条平行、环状且彼此分立的金电极的陶瓷管衬底、涂覆在陶瓷管外表面和金电极上的敏感材料、置于陶瓷管内的镍铬加热线圈组成；其特征在于：敏感材料为Cu2O-CuO分等级结构微米花敏感材料，且由如下步骤制备得到， (1)称取35～40mL去离子水； (2)将0.03～0.08g Cu(CH3COO)2·H2O和1.0～1.3g一水合柠檬酸钾依次加入到步骤(1)的去离子水中，搅拌10～20分钟后加入0.35～4.2g氢氧化钠，继续搅拌8～15分钟，直至固体物质全部溶解； (3)把步骤(2)得到的溶液转移到水热釜中，在170～190℃下保持10～15小时后取出，自然冷却至室温后将生成的沉淀用去离子水和乙醇多次离心清洗，然后在室温下干燥后，从而得到Cu2O-CuO分等级结构微米花敏感材料粉末。 2.如权利要求1所述的一种基于Cu2O-CuO分等级结构微米花敏感材料的硫二氧化氮传感器，其特征在于：Al2O3陶瓷管的内径和外径分别为0.6～0.8mm和1.0～1.5mm，长度为4～5mm；单个环形金电极的宽度为0.4～0.5mm，两条金电极的间距为0.5～0.6mm；金电极上引出铂丝导线，其长度为4～6mm。 3.权利要求1或2所述的一种基于Cu2O-CuO分等级结构微米花敏感材料的二氧化氮传感器的制备方法，其步骤如下： (1)取2～4mg的Cu2O-CuO分等级结构微米花敏感材料粉末与80～120μL去离子水混合，形成糊状浆料；然后用毛刷蘸取少量浆料均匀地涂覆在外表面带有两个平行且分立的环形金电极的Al2O3陶瓷管表面上，形成15～20μm厚的敏感材料薄膜，并使敏感材料完全覆盖在Al2O3陶瓷管外表面和环形金电极上； (2)将步骤(1)的Al2O3陶瓷管在红外灯下烘烤10～15min分钟，待敏感材料干燥后，把Al2O3陶瓷管在90～100℃下空气煅烧1.5～3.0小时；然后将电阻值为30～40Ω的镍铬加热线圈穿过Al2O3陶瓷管内部作为加热丝，最后将上述器件按照旁热式气敏元件进行焊接和封装，从而得到基于Cu2O-CuO分等级结构微米花敏感材料的二氧化氮气体传感器。
所属类别：	发明专利