【CN110040766A】高抗湿性的纳米气敏材料和气敏传感器【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910259579.6

(22)申请日 2019.04.02

(71)申请人 重庆大学

地址 400044 重庆市沙坪坝区沙正街127号

申请人 国网浙江省电力有限公司

(72)发明人 陈伟根　万福　宋子豪　王飞鹏　

张鹤　朱承治　毛航银　黄正勇　

谭亚雄　王有元　杜林　李剑　

周湶　

(74)专利代理机构 北京智绘未来专利代理事务

所(普通合伙) 11689

代理人 张红莲　郭红燕

(51)Int.Cl.

C01G 19/02(2006.01)

C01G 9/02(2006.01)

G01N 27/12(2006.01)

(54)发明名称高抗湿性的纳米气敏材料和气敏传感器(57)摘要一种高抗湿性的纳米气敏材料，其通过以下步骤来制备：(1)将五水四氯化锡与去离子水混合；(2)向五水四氯化锡与去离子水的混合物中加入氢氧化钠，使pH值保持为10-11；(3)在室温下搅拌，产生沉淀；(4)将步骤(3)的沉淀与氧化锌纳米颗粒共溶于去离子水中并搅拌形成溶液；(5)将步骤(4)的溶液置于高压釜中在200℃下加热12h；(6)将步骤(5)中加热后的溶液冷却降温后离心取沉淀物，用去离子水和无水乙醇反复离心清洗沉淀；(7)在80℃下烘干沉淀，得到氧化锌掺杂氧化锡的纳米气敏材料。本发明还提供含有该高抗湿性纳米气敏材料的气敏传感器，其适用于检测SF 6故障分解气体CO，具有高抗湿性以及

高的灵敏度。权利要求书1页 说明书5页 附图3页CN 110040766 A 2019.07.23

C N 110040766

A

权　利　要　求　书1/1页CN 110040766 A

1.一种高抗湿性的纳米气敏材料，所述高抗湿性纳米气敏材料是氧化锌掺杂氧化锡的纳米气敏材料，其通过以下步骤来制备：

(1)将五水四氯化锡与去离子水混合；

(2)向五水四氯化锡与去离子水的混合物中加入氢氧化钠，使pH值保持为10-11；

(3)在室温下进行搅拌，使得产生沉淀；

(4)将步骤(3)得到的沉淀与氧化锌纳米颗粒共溶于去离子水中并搅拌形成溶液；

(5)将步骤(4)的溶液置于高压釜中在200℃下加热12h；

(6)将步骤(5)中加热后的溶液冷却降温后离心取沉淀物，用去离子水和无水乙醇反复离心清洗沉淀物；

(7)在80℃下烘干沉淀物，得到所述氧化锌掺杂氧化锡的纳米气敏材料。

2.根据权利要求1所述的高抗湿性纳米气敏材料，其特征在于，所述氧化锌掺杂氧化锡的纳米气敏材料中锡锌原子比为1:1。

3.根据权利要求1所述的高抗湿性纳米气敏材料，其特征在于：

在步骤(1)中，按每2mmol五水四氯化锡与30ml去离子水混合的比例将五水四氯化锡与去离子水进行混合。

4.根据权利要求1所述的高抗湿性纳米气敏材料，其特征在于，在步骤(5)中，加热过程中温度以2℃线性增加。

5.根据权利要求1所述的高抗湿性纳米气敏材料，其特征在于，所述氧化锌纳米颗粒是通过以下步骤制备的：

(I)将氯化锌和去离子水置于烧杯中；

(II)加入摩尔量是氯化锌摩尔量两倍的氢氧化钠，磁力搅拌30min；

(III)室温下超声处理20min；

(IV)将上述溶液倒入高压釜中在180℃下加热16h，加热过程中温度以2℃线性增加；

(V)将步骤(IV)中的产物冷却降温后转移到离心管中，用去离子水和无水乙醇离心清洗；

(VI)80℃下烘干沉淀物，得到所述氧化锌纳米颗粒。

6.根据权利要求5所述的高抗湿性纳米气敏材料，其特征在于：

在步骤(I)中，按每1mmol氯化锌与50ml去离子水混合的比例将氯化锌和去离子水置于烧杯中。

7.根据权利要求5所述的高抗湿性纳米气敏材料，其特征在于：在步骤(II)中，磁力搅拌的速度控制为300rpm。

8.一种气敏传感器，其特征在于：

所述气敏传感器包括陶瓷绝缘层、信号电极层以及由权利要求1～5中任一项所述的高抗湿性纳米气敏材料构成的气敏材料层，其中所述信号电极层设置在所述陶瓷绝缘层上。

9.根据权利要求8所述的气敏传感器，其特征在于：所述信号电极层是叉指状的银-钯信号电极。

10.根据权利要求8所述的气敏传感器，其特征在于：所述气敏传感器是经老化处理过的传感器。

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