一种基于非金属矿物电极衬底表面原位生长纳米In2O3的室温NO2传感器及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于非金属矿物电极衬底表面原位生长纳米In2O3的室温NO2传感器及制备方法，属于金属氧化物半导体材料的气体传感器领域。本发明专利技术以非金属矿物多孔陶瓷电极为衬底，采用直流溅射法在衬底表面溅射叉指电极，并采用水热法在其表面原位生长In2O3纳米材料，所述的In2O3纳米材料呈棒状结构，并均匀密集地分布在衬底表面，其直径为120～200nm，长度为0.5～1μm，该棒状结构是由纳米颗粒相互堆积组成的，所述的纳米颗粒为In2O3立方相晶体结构，其直径为10～30nm。该气体传感器可以在室温工作条件下，并在UV光辅助恢复下，对0.1～1ppm NO2具有快速的响应和恢复速度，且具有优异的选择性和长期稳定性，有良好的应用前景。

A No2 sensor based on in-situ growth of nano-In2O3 on non-metallic mineral electrode substrate and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种基于非金属矿物电极衬底表面原位生长纳米In2O3的室温NO2传感器及制备方法
本专利技术属于金属氧化物半导体材料的气体传感器
，具体涉及一种具有室温气敏响应特性的纳米In2O3气体传感器及其制备方法，特别是涉及一种基于非金属矿物电极衬底表面原位生长纳米In2O3的室温NO2传感器及制备方法。
技术介绍
二氧化氮(NO2)是汽车尾气和工业生产过程中排放出的有毒刺激性气体，是形成酸雨和光化学烟雾污染的主要物质之一，即使1ppm的NO2也会对人类身体造成很大的危害，因此对于低浓度NO2的检测极为必要。金属氧化物半导体气体传感器因其灵敏度高、可在线实时监测、小型化易于集成、便携性强等特点，已经广泛用于有毒有害气体的检测。目前，基于WO3、SnO2、ZnO及In2O3等金属氧化物纳米材料的气体传感器可以对低浓度NO2具有良好的气敏特性，但是它们的工作温度要求一般都在100-400℃。长期的高温工作，不仅会增加能耗，还会促使纳米晶粒二次生长或发生团聚使其形貌发生改变，致使气体传感器的寿命降低。此外，高工作温度还容易引燃易燃易爆气体，从而限制了该类气体传感器的应用范围。因此，近年来室温工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于非金属矿物电极衬底表面原位生长纳米In2O3的室温NO2传感器及制备方法，其特征在于：所述非金属矿物电极衬底为非金属矿物多孔陶瓷电极衬底，所述NO2传感器是通过在非金属矿物多孔陶瓷电极衬底表面原位生长的In2O3纳米材料所得；其中，所述的In2O3纳米材料呈现棒状结构，并均匀密集地生长在电极衬底表面，所述棒状结构是由纳米颗粒相互堆积组成的；所述的纳米颗粒为In2O3立方相晶体结构；所述的棒状结构直径为120～200nm，长度为0.5～1μm，所述的纳米颗粒直径为10～30nm。

【技术特征摘要】
1.一种基于非金属矿物电极衬底表面原位生长纳米In2O3的室温NO2传感器及制备方法，其特征在于：所述非金属矿物电极衬底为非金属矿物多孔陶瓷电极衬底，所述NO2传感器是通过在非金属矿物多孔陶瓷电极衬底表面原位生长的In2O3纳米材料所得；其中，所述的In2O3纳米材料呈现棒状结构，并均匀密集地生长在电极衬底表面，所述棒状结构是由纳米颗粒相互堆积组成的；所述的纳米颗粒为In2O3立方相晶体结构；所述的棒状结构直径为120～200nm，长度为0.5～1μm，所述的纳米颗粒直径为10～30nm。2.根据权利要求1所述的室温NO2传感器，其特征在于：所述非金属矿物多孔陶瓷电极衬底的材质为含有铝硅酸盐成分的硅藻土或高岭土，采用造孔剂成孔法进行多孔化处理，造孔剂为球型石墨或PMMA微球，所述造孔剂的平均直径为10～70μm，添加比例为15～50wt.％，采用模压烧结法成型，烧成温度为1000～1200℃。3.根据权利要求1所述的室温NO2传感器，其特征在于：所述非金属矿物多孔陶瓷电极衬底的长度为15～20mm，宽度为5～10mm，厚度为1～2mm。4.权利要求1所述的室温NO2传感器的制备方法，其特征在于：包括如下工艺步骤：①以非金属矿物多孔陶瓷...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈岩柏，钟祥熙，张津，高淑玲，魏德洲，张云海，魏可峰，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21