The invention relates to a new preparation method of titanium doped tungsten oxide based toluene steam detection sensor, which is suitable for the preparation of gas sensor parts with high selectivity of toluene vapor. The invention adopts the sol-gel method, adding sixteen alkyl three methyl bromide in the sol-gel process, then drying after colloid grinding, cleaning, annealing, the powder material prepared with sixteen alkyl three methyl bromide coated on a ceramic tube, two annealing prepared gas sensors, aging. Colloid preparation process with sixteen alkyl three methyl bromide contributes to the formation of stable colloidal coating; adding sixteen alkyl three methyl bromide, increase the surface area of the material, the fabrication process of tungsten titanium, controlling the molar ratio of 1 to 5 1: 9, improve the sensitivity and selectivity of gas sensors. The gas sensitive element prepared by the invention has the sensitivity to toluene vapor, and the selectivity is high, and the toluene vapor can be detected in a large number of organic vapors.
【技术实现步骤摘要】
新型钛掺杂氧化钨基甲苯蒸汽检测传感器的制备方法
本专利技术属于一种气体传感元件,特别涉及一种以钛掺杂的三氧化钨材料的高选择性甲苯蒸汽气敏传感元件的制备方法。
技术介绍
传感器在现代工农业、信息技术、环境监测等领域具有重要的应用。金属氧化物气敏传感器作为传感器的一个重要分支,已经成为近年传感器研究和开发的重点,是未来气敏传感器的发展方向之一。这种传感器主要是利用金属氧化物半导体的表面电阻遇到被测气体发生变化的原理制成的电子器件,其选择性和灵敏度特性都很优良。甲苯是重要的化工原料和有机溶剂,是一种无色,带特殊芳香气味的易挥发液体。环境中的甲苯主要来自重型卡车排放的尾气。许多有机物如烟草在不完全燃烧时会产生少量甲苯。同时,甲苯还可以通过消化道和呼吸道刺激人的中枢神经系统,出现乏力、头痛、呕吐,甚至昏迷的中毒症状,是一种有毒气体。目前,国内的气敏传感器主要采用的制备方式多为溅射法,工艺复杂,成本高,缺少对甲苯敏感的高选择性的气敏传感器。本专利技术利用溶胶-凝胶法,选择合适的工艺参数(如陈化时间,反应物配比,退火时间等)在市售的陶瓷管外表面上制备WO3厚膜。陶瓷管内置有加热丝,用以加热陶瓷管。将加热丝和陶瓷管上的铂金丝引出电极分别与引出回路和测试电路相连接,利用WO3厚膜的电阻随引入甲苯蒸汽而变化,便可测定甲苯蒸汽存在与否。元件表现出了只对甲苯蒸气敏感的高选择性和较短的响应-恢复时间的气敏特性。对于其他常见的有机蒸气,如甲醛,甲醇、乙醇等不敏感,可在众多的混合有机蒸气中,检测出甲苯蒸气的存在与否,工艺简单,成本低廉,具有良好的响应-恢复时间和选择性。
技术实现思路
本专 ...
【技术保护点】
一种新型钛掺杂氧化钨基甲苯蒸汽检测传感器的制备方法,过程分为制备胶体,静置陈化,胶体烘干研磨,清洗,定量混合,一次退火,粉体涂敷,二次退火和控温控湿老化;其特征在于所述定量混合过程为将清洗后制备得到的二氧化钛粉末与三氧化钨粉末按照摩尔比为1∶5‑1∶9进行混合。
【技术特征摘要】
1.一种新型钛掺杂氧化钨基甲苯蒸汽检测传感器的制备方法,过程分为制备胶体,静置陈化,胶体烘干研磨,清洗,定量混合,一次退火,粉体涂敷,二次退火和控温控湿老化;其特征在于所述定量混合过程为将清洗后制备得到的二氧化钛粉末与三氧化钨粉末按照摩尔比为1∶5-1∶9进行混合。2.根据权利要求1所述的新型钛掺杂氧化钨基甲苯蒸汽检测传感器的制备方法,其特征在于所述制备胶体过程为制备三氧化钨胶体和制备二氧化钛胶体:制备钨酸胶体的步骤为:将钨酸铵与十六烷基三甲基溴化铵按照摩尔比为4∶1-5∶1,溶于去离子水,钨酸铵溶液浓度范围为0.01mol/L-0.02mol/L;将38%的浓盐酸滴入钨酸铵溶液中,盐酸与钨酸铵的摩尔比为10∶1,滴入过程中不断搅拌,得到钨酸水溶胶;制备Ti(OH)4胶体的步骤为:将无水乙醇与冰醋酸按照体积比10∶1-5∶1混合,然后将钛酸丁酯逐滴加入到无水乙醇与冰醋酸混合溶液中,边滴加边搅拌,加入的钛酸丁酯的体积与无水乙醇与冰醋酸混合溶液的体积的比值为1∶5-1∶6;将去离子水和无水乙醇按照体积比为2∶3-2∶4混合;将去离子水和无水乙醇混合溶液逐滴滴入钛酸丁酯、无水乙醇与冰醋酸的混合溶液中,并持续搅拌2小时,形成稳定的Ti(OH)4溶胶;其中去离子水和无水乙醇混合溶液的体积与钛酸丁酯、无水乙醇与冰醋酸的混合溶液的体积比值为4∶6-4∶5。3.根据权利要求1所述的新型钛掺杂氧化钨基甲苯蒸汽检测传感器的制备方法,其特征在于所述的静置陈化过程为将二氧化钛水溶胶...
【专利技术属性】
技术研发人员:潘国峰,缪玉欣,何平,高宝红,
申请(专利权)人:河北工业大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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