The invention discloses a P-type metal oxide gas sensor and its preparation and use method. The sensor is composed of a ceramic substrate covered with a test and heating electrode and coated with P type metal oxide nanoparticles. The method is to immerse bacterial cellulose hydrogel into a metal salt solution, then to rinse it and then freeze it. After that, the cellulose dried gel adsorbed with metal ions is calcined first, and then the mixture of the flocculated metal oxide particles and the volatile reagent is mixed. Lastly, the metal oxide nanoparticle slurry was coated on the ceramic substrate and aged to produce the target product. It was calibrated beforehand, and then according to which VOC envelope the measured signal belonged to or the closest distance from which VOC envelope belonged to the calibration result, the VOC envelope of the measured gas was obtained. \u3002 It is easy to be widely commercialized for accurate identification and detection of a variety of volatile organic compounds.
【技术实现步骤摘要】
P型金属氧化物气体传感器及其制备和使用方法
本专利技术涉及一种气体传感器及制备和使用方法，尤其是一种P型金属氧化物气体传感器及其制备和使用方法。
技术介绍
具有体积小、功耗低、灵敏度高、硅工艺兼容性好等优点的金属氧化物半导体气体传感器已广泛地应用于国民经济的各行业和军事、科研等领域。然其选择性差是制约应用的最大障碍：传统的恒温测试——静态或动态获得吸附气体分子的特征参数(灵敏度、响应/恢复时间)太少，不足以区分气体分子的种类。为解决这一问题，人们试图对单个气体传感器进行变温下的热调制，通过解析单个传感器对不同气体分子的热调制信号，结合快速发展的人工智能算法，来提取出气体分子的更多特征，大幅提升单个气体传感器的识别能力，如题为“Abreakthroughingasdiagnosiswithatemperature-modulatedgenericmetaloxidegassensor”，SensorsandActuatorsB，166-167(2012)419-425(“普通金属氧化物气体传感器的热调制在气体识别检测中的突破性进展”，《传感器和执行器B化学》2012...
【技术保护点】
1.一种P型金属氧化物气体传感器，由附有电极的陶瓷基片上覆有金属氧化物颗粒组成，其特征在于：所述电极为附于陶瓷基片正面的测试电极和背面的加热电极；所述金属氧化物颗粒为P型金属氧化物纳米颗粒，所述P型金属氧化物纳米颗粒的粒径为10‑80nm。
【技术特征摘要】
1.一种P型金属氧化物气体传感器，由附有电极的陶瓷基片上覆有金属氧化物颗粒组成，其特征在于：所述电极为附于陶瓷基片正面的测试电极和背面的加热电极；所述金属氧化物颗粒为P型金属氧化物纳米颗粒，所述P型金属氧化物纳米颗粒的粒径为10-80nm。2.根据权利要求1所述的P型金属氧化物气体传感器，其特征是陶瓷基片为厚0.1-0.3mm的氧化铝陶瓷基片，其上覆有的P型金属氧化物纳米颗粒层的比表面积≥100m2/g。3.根据权利要求1所述的P型金属氧化物气体传感器，其特征是P型金属氧化物为P型氧化镍，或P型氧化铬，或P型氧化铜，或P型氧化锰，或P型氧化钴。4.一种权利要求1所述P型金属氧化物气体传感器的制备方法，包括模板法，其特征在于主要步骤如下：步骤1，先按照0.14-0.16wt％的细菌纤维素水凝胶和0.1-1mmol/L的金属盐溶液的重量比为20-200：18-22的比例，将细菌纤维素水凝胶浸入金属盐溶液中静置12-48h，取出后用去离子水对其进行冲洗，再将其置于-(50-60)℃下冷冻干燥1-2d，得到其上吸附有金属离子的纤维素干凝胶；步骤2，先将其上吸附有金属离子的纤维素干凝胶置于400-800℃下煅烧1-5h，得到絮状金属氧化物颗粒，再对絮状金属氧化物颗粒与挥发性试剂的混合体进行研磨，得到金属氧化物纳米颗粒浆料；步骤3，先将金属氧化物纳米颗粒浆料涂敷于附有电极的陶瓷基片上，再将其置于250-400℃下老化至少5d，制得P型金属氧化物气体传感器。5.根据权利要求4所述的P型金属氧化物气体传感器的制备方法，其特征是在将细菌纤维素水凝胶浸入金属盐溶液中之前，先将其置于20-80℃、0.01-1mol/L的氢氧化钾溶液中浸泡5-20h后，用去离子水冲洗3-5次。6.根据权利要求4所述的P型金属氧化物气体传感器的制备方法，其特征是细菌纤维素水凝胶中的细菌纤维素为醋酸菌属纤维素、土壤杆菌属纤维素、根瘤菌属纤维素、八叠球菌属纤维素中的一种或两种以上的混合物。7.根据权利要求4所述的P型金属氧化物气体传感器的制备方法，其特征是金属盐溶液为乙酸金属盐溶液，或硝酸金属盐溶液，或硫酸金属盐溶液，或氯化物金属盐溶液。8.根据权利要求7所述的P型金属氧化物气体传感器的制备方法，其特征是乙酸金属盐溶液为乙酸镍溶液，或乙酸铬溶液，或乙酸铜溶液，或乙酸锰溶液，或乙酸钴溶液；硝酸金属盐溶液为硝酸镍溶液，或硝酸铬溶液，或硝酸铜溶液，或硝酸锰溶液，或硝酸钴溶液；硫酸金属盐溶液为硫酸镍溶液，或硫酸铬溶液，或硫酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟钢，刘弘禹，方晓东，邓赞红，王时茂，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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