The invention relates to a preparation method of a new cerium doped acetone gas sensing element, which is suitable for the preparation of gas sensor parts with acetone steam and high selectivity characteristics. The invention adopts the sol-gel method, adding nitric acid and arsenic dopant sixteen alkyl three methyl bromide in the sol-gel process, after drying the colloid grinding, cleaning, annealing, the CeO2 ZnO powders prepared by sixteen alkyl three methyl bromide coated on a ceramic tube, after low temperature annealing process gas sensor, aging. The addition of sixteen alkyl three methyl ammonium bromide to the colloid preparation process helps to form stable colloid. When adding sixteen alkyl three methyl ammonium bromide and low temperature annealing, it can achieve C and Ce co doping, increase the specific surface area of the material, and improve the sensitivity and selectivity of the gas sensor. The gas sensitive element prepared by the invention is sensitive to acetone vapor, and can detect acetone vapor in many organic vapors.
【技术实现步骤摘要】
新型铈掺杂丙酮气敏传感元件的制备方法
:本专利技术为一种新型铈掺杂丙酮气敏传感元件的制备方法,适用于对丙酮气体具有高选择性的ZnO基气敏传感器的制备。技术背景:社会的快速发展,在为人类带来了巨大的财富的同时,现代化的工业生产和人类生活排放的大量废气也给环境造成了污染,因此越来越多的气敏传感器和气敏探测器逐渐工业化,以更好的性价比走入市场,包括冶金、化工、石油、食品、医疗、交通以及环保等领域;ZnO基气敏传感器具有灵敏度高、响应恢复时间短、稳定性好、制作成本低等特点,广泛应用在对各种目标气体的检测上。目前实验室制备的纳米材料包括纳米颗粒、纳米线、纳米带、纳米环、纳米管、纳米通道和孔洞等;本专利技术制备的纳米材料是纳米颗粒。丙酮是一种工业及实验室广泛使用的有机溶剂,具有高度易燃性,长期接触会对人体健康造成危害;同时,丙酮还是动物体物质代谢的一种产物,其浓度可以反映生物体的机体状况。可用于诊断和监测糖尿病和酮酸中毒症;在食品工业中,用于监测鱼肉类食物所释放出丙酮气体的浓度,确定其新鲜度,丙酮的监测具有重要的意义。然而国内的气敏传感器主要集中在广谱,另外就是一些易燃易爆的气体,多采用溅射法进行制备。目前市场上丙酮气敏传感器大多数以检测丙酮蒸汽为基础,但对其他有机气体也会有些灵敏度。比如,威海警牛报警设备有限公司研制出的丙酮泄露检测仪同时也可检测H2S,CO,O2,SO2,CL2,HCN,NO2,NH3,PH3,ETO,CLO2,O3,NO,选择性较差。本专利技术采用溶胶凝胶法制备气敏元件,方法便捷,成本低,制备出来的气敏元件性能稳定,对丙酮蒸汽的灵敏度高、响应 ...
【技术保护点】
一种新型铈掺杂丙酮气敏传感元件的制备方法,过程分为制备Zn(OH)2胶体,胶体烘干研磨,清洗,高温退火,粉体涂敷,低温退火和控温控湿老化;其特征在于在制备Zn(OH)2胶体过程中,掺杂铈元素并加入十六烷基三甲基溴化铵。
【技术特征摘要】
1.一种新型铈掺杂丙酮气敏传感元件的制备方法,过程分为制备Zn(OH)2胶体,胶体烘干研磨,清洗,高温退火,粉体涂敷,低温退火和控温控湿老化;其特征在于在制备Zn(OH)2胶体过程中,掺杂铈元素并加入十六烷基三甲基溴化铵。2.根据权利要求1所述的新型铈掺杂丙酮气敏传感元件的制备方法,其特征在于所述制备Zn(OH)2胶体过程的步骤为:将无水乙醇与去离子水按照体积比1∶0.5-1∶2混合作为溶剂;使用溶剂、Zn(CH3COO)2·2H2O晶体配置Zn(CH3COO)2溶液;在Zn(CH3COO)2溶液中加入十六烷基三甲基溴化铵,其中十六烷基三甲基溴化铵与Zn(CH3COO)2·2H2O质量比1∶7-2∶7;在Zn(CH3COO)2溶液中按质量比为5.6-7.6wt%加入掺杂剂Ce(NO3)3·6H2O;使用溶剂和NaOH配置NaOH溶液;在搅拌过程中,将配置的NaOH溶液滴入Zn(CH3COO)2溶液中,同时监测pH值,当pH值达到7时,停止加入NaOH溶液;继续搅拌溶液0.5-1小时;静置胶体24小时得到胶体。3.根据权利要求1或2所述的新型铈掺杂丙酮气敏传感元件的制备方法,其特征在于所述制备Zn(OH)2胶体过程中,配置的NaOH溶液与Zn(CH3COO)2溶液的摩尔浓度比例为2∶1,NaOH溶液滴入Zn(CH3COO)2溶液中的滴速为0.07-0.13ml/m...
【专利技术属性】
技术研发人员:潘国峰,陈静,李菲,李洋洋,
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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