【技术实现步骤摘要】
掺氧化锌的二氧化钛纳米材料的乙炔气体传感器及其制法
本专利技术涉及气体传感器
,特别涉及一种掺氧化锌(ZnO)的二氧化钛(TiO2)纳米材料的乙炔气体传感器及其制法。
技术介绍
随着工业技术的不断发展和进步,乙炔也被人们广泛应用于航天技术、电力系统、化学工业等领域。在工业中,乙炔因其燃烧温度高(3200℃)常用于高温切割和金属焊接等,乙炔也可用来生产合成橡胶、合成纤维等合成材料。乙炔广泛存在于油页岩裂解气中,在电力工业等领域,当油浸式电力变压器出现老化、局部过热、放电等故障时同样会产生乙炔气体。乙炔的爆炸浓度范围广(2.4%-83%),爆炸时压力超过103KPa,在使用过程或者运输过程中容易发生危险,对人类的生命财产安全具有一定的威胁,不同浓度的乙炔气体会对人体造成不同程度的危害。因此对乙炔进行实时、准确的监测能够为人类的日常生活和工业生产安全带来保障。气体传感器指能够检测某种或某几种气体的传感器,其敏感元件能检测到空气中气体浓度的变化情况,并将其转化成电信号输出到执行单元,通过电信号的变化情况便可对相应气体实现监测、报警等功能。目前,应用最广的气体传感器为 ...
【技术保护点】
1.一种掺氧化锌的二氧化钛纳米材料的乙炔气体传感器,其特征在于:由掺杂ZnO的TiO2纳米材料、带有金电极的陶瓷管、镍‑铬加热丝、铂导线、传感器底座、外罩套环组成,其中铂导线焊接在陶瓷管的金电极上,镍‑铬加热丝穿过陶瓷管并焊接于传感器底座上,电阻约30Ω;传感器的敏感材料为ZnO/TiO2纳米材料;外罩和套环安装在传感器底座上。
【技术特征摘要】
1.一种掺氧化锌的二氧化钛纳米材料的乙炔气体传感器,其特征在于:由掺杂ZnO的TiO2纳米材料、带有金电极的陶瓷管、镍-铬加热丝、铂导线、传感器底座、外罩套环组成,其中铂导线焊接在陶瓷管的金电极上,镍-铬加热丝穿过陶瓷管并焊接于传感器底座上,电阻约30Ω;传感器的敏感材料为ZnO/TiO2纳米材料;外罩和套环安装在传感器底座上。2.根据权利要求1所述的掺氧化锌的二氧化钛纳米材料的乙炔气体传感器,其特征在于:所述的ZnO/TiO2纳米材料的粒径为100~300nm,比表面积为16.07~20.62m2/g,颗粒尺寸均匀,且颗粒之间存在缝隙和孔洞。3.根据权利要求1或2所述的掺氧化锌的二氧化钛纳米材料的乙炔气体传感器的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤(1)、二氧化钛纳米材料的制备采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛纳米材料:将钛酸丁酯与无水乙醇混合均匀形成溶液A;将盐酸滴入无水乙醇和去离子水溶液中形成溶液B,使得溶液B的pH值为2~3;溶液A中钛酸丁酯与无水乙醇的体积比为3:5,钛酸丁酯体积为5~10mL;溶液B中无水乙醇与去离子水的体积比为5:1,去离子水体积为1~5mL;盐酸体积为0.1~0.5mL;将溶液B缓慢滴入溶液A中,磁力搅拌5小时后得到淡黄色透明溶液;将得到的淡黄色透明溶液在常温下陈化24小时后放置于恒温水浴箱内,于25℃下恒温加热48小时;再将其转移至电热恒温干燥箱干燥;将所得产物放入马弗炉中,在400℃下烧结1~3个小时,得到二氧化钛纳米材料;步骤(2)、掺氧化锌的二氧化钛纳米材料的制备采用水热法制备掺氧化锌的二氧化钛纳米材料:室温条件下,首先称取步骤(1)得到的二氧化钛纳米材料与二水合乙酸锌溶液、去离子水和无水乙醇混合得到二氧化钛和二水合乙酸锌的混合溶液;再称取氢氧化钠颗粒于另一烧杯中并用去离子水使其充分溶解得到氢氧化钠溶液,把所得氢氧化钠溶液滴入到二氧化钛和二水合乙酸锌的混合溶液中,磁...
【专利技术属性】
技术研发人员:仲志成,韩雪,刘奎元,林君,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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