;
[0031]4.將涂有敏感材料的氧化鋁陶瓷管在紅外線燈下烘烤30min，待敏感材料干燥后，把氧化鋁陶瓷管放入馬弗爐中在450°C下煅燒2h;然后將一根電阻值為30 Ω、匝數(shù)為35圈的鎳鎘合金線圈從陶瓷管內(nèi)部穿出作為加熱絲，最后將上述器件按照旁熱式氣敏元件進行焊接和封裝，就得到了基于N1納米棒花的旁熱式乙醇氣體傳感器。
[0032]實施例1:
[0033]以Al:Ni摩爾比5:100制備Al摻雜的N1納米棒花作為敏感材料制作乙醇氣體傳感器，其具體的制作過程如下:
[0034]1.首先將 0.0375g 的 Al(NO3)2.9H20(九水合硝酸鋁)，0.5816g 的Ni (NO3)2.6H20(六水合硝酸鎳)和0.126g草酸依次加入到1mL去離子水，保持攪拌直至其全部溶解后，再將15mL乙二醇加入上述溶液中，繼續(xù)攪拌1min ；
[0035]2.將上述溶液在120°C下水熱反應(yīng)12h，冷卻到室溫后，將生成的沉淀用去離子水和乙醇交替離心清洗7次，然后在80°C下烘干，之后再在450°C下煅燒2h，最終就得到了由Al摻雜的N1納米棒組裝而成的Al摻雜的N1納米棒花粉末；
[0036]3.將敏感材料Al摻雜的N1納米棒花粉末與去離子水按質(zhì)量比5:1混合，并研磨形成糊狀漿料，然后用筆刷將上述漿料均勻地涂覆在市售的外表面自帶有2個環(huán)形金電極的氧化鋁陶瓷管表面，形成30 μ m厚的敏感材料薄膜，并使敏感材料完全覆蓋環(huán)形金電極；其中，陶瓷管的長度為4_，外徑為1.2mm,內(nèi)徑為0.8_，2個環(huán)形金電極的寬度為0.8_，兩個電極間距為1.8mm，每個金電極上均連有兩根鉑絲作引腳，鉑絲的長度為9mm ;
[0037]4.將涂有敏感材料的氧化鋁陶瓷管在紅外線燈下烘烤30min，待敏感材料干燥后，把氧化鋁陶瓷管放入馬弗爐中在450°C下煅燒2h;然后將一根電阻值為30 Ω、匝數(shù)為35圈的鎳鎘合金線圈從陶瓷管內(nèi)部穿出作為加熱絲，最后將上述器件按照旁熱式氣敏元件進行焊接和封裝，就得到了基于Al摻雜的N1納米棒花的旁熱式乙醇氣體傳感器。
[0038]實施例2:
[0039]以Al:Ni摩爾比8:100制備Al摻雜的N1納米棒花作為敏感材料制作乙醇氣體傳感器，其具體的制作過程如下:
[0040]1.首先將 0.0600g 的 Al(NO3)2.9H20(九水合硝酸鋁)，0.5816g 的Ni (NO3)2.6H20(六水合硝酸鎳)和0.126g草酸依次加入到1mL去離子水，保持攪拌直至其全部溶解后，再將15mL乙二醇加入上述溶液中，繼續(xù)攪拌1min ；
[0041]2.將上述溶液在120°C下水熱反應(yīng)12h，冷卻到室溫后，將生成的沉淀用去離子水和乙醇交替離心清洗7次，然后在80°C下烘干，之后再在450°C下煅燒2h，最終就得到了由Al摻雜的N1納米棒組裝而成的Al摻雜的N1納米棒花粉末；
[0042]3.將敏感材料Al摻雜的N1納米棒花粉末與去離子水按質(zhì)量比5:1混合，并研磨形成糊狀漿料，然后用筆刷將上述漿料均勻地涂覆在市售的外表面自帶有2個環(huán)形金電極的氧化鋁陶瓷管表面，形成30 μ m厚的敏感材料薄膜，并使敏感材料完全覆蓋環(huán)形金電極；其中，陶瓷管的長度為4_，外徑為1.2mm,內(nèi)徑為0.8_，2個環(huán)形金電極的寬度為0.8_，兩個電極間距為1.8mm，每個金電極上均連有兩根鉑絲作引腳，鉑絲的長度為9mm ;
[0043]4.將涂有敏感材料的氧化鋁陶瓷管在紅外線燈下烘烤30min，待敏感材料干燥后，把氧化鋁陶瓷管放入馬弗爐中在450°C下煅燒2h;然后將一根電阻值為30 Ω、匝數(shù)為35圈的鎳鎘合金線圈從陶瓷管內(nèi)部穿出作為加熱絲，最后將上述器件按照旁熱式氣敏元件進行焊接和封裝，就得到了基于Al摻雜的N1納米棒花的旁熱式乙醇氣體傳感器。
[0044]實施例3:
[0045]以Al:Ni摩爾比10:100制備Al摻雜的N1納米棒花作為敏感材料制作乙醇氣體傳感器，其具體的制作過程如下:
[0046]1.首先將 0.0750g 的 Al(NO3)2.9H20(九水合硝酸鋁)，0.5816g 的Ni (NO3)2.6H20(六水合硝酸鎳)和0.126g草酸依次加入到1mL去離子水，保持攪拌直至其全部溶解后，再將15mL乙二醇加入上述溶液中，繼續(xù)攪拌1min ；
[0047]2.將上述溶液在120°C下水熱反應(yīng)12h，冷卻到室溫后，將生成的沉淀用去離子水和乙醇交替離心清洗7次，然后在80°C下烘干，之后再在450°C下煅燒2h，最終就得到了由Al摻雜的N1納米棒組裝而成的Al摻雜的N1納米棒花粉末；
[0048]3.將敏感材料Al摻雜的N1納米棒花粉末與去離子水按質(zhì)量比5:1混合，并研磨形成糊狀漿料，然后用筆刷將上述漿料均勻地涂覆在市售的外表面自帶有2個環(huán)形金電極的氧化鋁陶瓷管表面，形成30 μ m厚的敏感材料薄膜，并使敏感材料完全覆蓋環(huán)形金電極；其中，陶瓷管的長度為4_，外徑為1.2mm,內(nèi)徑為0.8_，2個環(huán)形金電極的寬度為0.8_，兩個電極間距為1.8mm，每個金電極上均連有兩根鉑絲作引腳，鉑絲的長度為9mm ;
[0049]4.將涂有敏感材料的氧化鋁陶瓷管在紅外線燈下烘烤30min，待敏感材料干燥后，把氧化鋁陶瓷管放入馬弗爐中在450°C下煅燒2h;然后將一根電阻值為30 Ω、匝數(shù)為35圈的鎳鎘合金線圈從陶瓷管內(nèi)部穿出作為加熱絲，最后將上述器件按照旁熱式氣敏元件進行焊接和封裝，就得到了基于Al摻雜的N1納米棒花的旁熱式乙醇氣體傳感器。
【主權(quán)項】
1.一種基于Al摻雜的N1納米棒花材料的乙醇氣體傳感器，器件為旁熱式結(jié)構(gòu)，由外表面自帶有2個平行且分立的環(huán)形金電極的氧化鋁陶瓷管、涂覆在陶瓷管表面的敏感材料、穿過陶瓷管的鎳鉻合金加熱線圈組成，每個金電極上連接有兩根鉑絲引腳，其特征在于:敏感材料為Al摻雜的N1納米棒花材料，且由如下步驟制備得到，(1)首先將0.0153 ?0.0834g 的 Al (NO3)2.9Η20、0.3584 ?0.5926g 的 Ni (NO3)2.6Η20和0.063?0.126g草酸依次加入到10?15mL去離子水中，保持攪拌直至其全部溶解后，再將10?15mL乙二醇加入上述溶液中，繼續(xù)攪拌10?20min ； (2)將上述溶液在110?140°C下水熱反應(yīng)10?12h，冷卻到室溫后，將生成的沉淀用去離子水和乙醇交替離心清洗5?7次，然后在70?90°C下烘干，之后再在400?450°C下煅燒I?2h。2.如權(quán)利要求1所述的一種基于Al摻雜的N1納米棒花材料的乙醇氣體傳感器，其特征在于:A1摻雜的N1納米棒花的直徑為3?5 μπι。3.如權(quán)利要求1所述的一種基于Al摻雜的N1納米棒花材料的乙醇氣體傳感器，其特征在于:氧化銷陶瓷管的長度為4?4.5mm，外徑為1.2?1.5mm，內(nèi)徑為0.8?1.0mm ；2個環(huán)形金電極的寬度為0.5?1mm，兩個電極間距為1.5?2mm ;連接在金電極上的鉬絲引腳的長度為8?12mm，鎳鉻合金加熱線圈的匝數(shù)為20?40圈，阻值為30?40 Ω。4.一種基于Al摻雜的N1納米棒花材料的乙醇氣體傳感器的制備方法，其步驟如下: (1)將Al摻雜的N1納米棒花材料粉末與去離子水按質(zhì)量比3?5:1混合，并研磨形成糊狀漿料，然后將上述漿料均勻地涂覆在外表面自帶有2個環(huán)形金電極的氧化鋁陶瓷管表面，形成10?30 μπι厚的敏感材料薄膜，并使敏感材料完全覆蓋環(huán)形金電極； (2)將涂有敏感材料的氧化鋁陶瓷管在紅外線燈下烘烤30?45min，待敏感材料干燥后，把氧化鋁陶瓷管在400?450°C下煅燒2?3h ;然后將鎳鎘加熱線圈從陶瓷管內(nèi)部穿出作為加熱絲，最后將上述器件按照旁熱式氣敏元件進行焊接和封裝，就得到基于Al摻雜的N1納米棒花材料的乙醇氣體傳感器。
【專利摘要】一種基于Al摻雜的NiO納米棒花材料的乙醇氣體傳感器及其制備方法，屬于半導(dǎo)體氧化物氣體傳感器技術(shù)領(lǐng)域。Al摻雜的NiO納米棒花敏感材料采用一步水熱法制得。通過Al離子的引入，改變了NiO材料的形貌、晶粒尺寸、載流子濃度及氧組分分布進而有效地提高了傳感器對于乙醇的敏感特性。同時，本發(fā)明所采用的Al摻雜的NiO納米棒花合成方法簡單，成本低廉；制作的旁熱式傳感器工藝簡單，體積小，利于工業(yè)上批量生產(chǎn)，因此在駕駛員酒精檢測，工業(yè)安全控制等方面有廣闊的應(yīng)用前景。
【IPC分類】G01N27/12
【公開號】CN104990961
【申請?zhí)枴緾N201510437410
【發(fā)明人】孫鵬, 王琛, 盧革宇, 鄭杰, 梁喜雙, 劉鳳敏, 高原, 孫彥峰
【申請人】吉林大學(xué)
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月23日