【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于气体传感器，涉及一种低探测下限和较好选择性的气体传感器元件及其制备方法，特别是一种基于pto2修饰的sno2纳米颗粒气体传感器及其制备方法。
技术介绍
1、乙烯是水果以及蔬菜生长成熟过程中必需的植物激素，未成熟的水果释放的乙烯水平在ppb水平，随着水果的逐渐成熟，乙烯的释放量达到ppm水平，乙烯释放量增加除了会影响水果的颜色以及味道，还会加速水果的呼吸速率，呼吸速率加快会导致水果的衰老及腐烂，蔬菜呼吸速率加快导致叶片变黄。
2、 乙烯在植物的生长，发育，成熟过程中必不可少，也是水果以及蔬菜运输中影响新鲜程度的重要因素之一。植物在不同的生长阶段释放的乙烯含量不同，在成熟阶段会释放大量乙烯，促进果实的成熟。日常生活中，容易忽视水果及蔬菜的新鲜度，错过最佳食用期。在长途运输中，乙烯的含量更是对水果以及蔬菜的品质有极大的影响，为了更好的让水果蔬菜在运输过程中保证新鲜度，检测乙烯的浓度极为重要。因此，开发一款用于检测乙烯气体浓度的传感器具有重要意义。在乙烯气体的检测方面，已经有多种方式方法，其中包括光学，气相色谱，傅里叶红外变换技术，表面声波，比色传感器以及电阻式传感器。然而，现有的乙烯检测方法操作复杂，价格昂贵。为了改善现有工具的缺点，人们正不断积极探索新的方式监测水果及蔬菜释放的乙烯。测试了部分蔬菜释放乙烯，虽然含量相对较低，但是也会影响蔬菜叶片的新鲜度以及腐烂。水果从成熟期到腐烂期的整个过程中，除了自身调节会不断的释放乙烯，受到损伤的原因也会导致乙烯的释放含量的变化。因此检测水果释放乙烯含量可以指示水果的成
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺点，制备一种低成本、高灵敏度的可用于水果及蔬菜成熟腐烂的乙烯气体传感器。为了实现上述目的，本专利技术涉及的一种基于pto2修饰的sno2纳米颗粒的气体传感器，由外表面带有叉丝电极，内部带有电阻丝加热体与热耦的al2o3绝缘陶瓷片、以及涂覆在al2o3绝缘陶瓷片外表面上的敏感材料薄膜构成。所述pto2修饰于sno2的纳米颗粒的具体制备工艺如下。
2、 步骤1 ：制备纳米sno2粉末：用五水合氯化锡、柠檬酸、氨水、聚乙二醇、乙醇按照溶胶凝胶合成的方法制备出sno2产物，而后用酒精和去离子水进行清洗、用离心机进行离心再经过烘干机进行烘干得到所需要的纳米sno2粉末。
3、 步骤2 ：制备pto2修饰的pto2-sno2纳米材料：将步骤1制得的一定量的sno2前驱体，采用磁力搅拌的方式分散于去乙醇溶液当中，而后将氯铂酸(h2ptcl6•6h2o)溶解于此悬浊液当中，经过充分搅拌后，加热将此悬浊液蒸干。
4、步骤3：将步骤二所制备得到的固体收集起来，放进马弗炉中进行退火烧结，待冷却到室温后得到所需要的pto2修饰的复合材料。
5、本专利技术涉及的基于pto2修饰sno2的纳米复合材料的高灵敏度乙烯气体传感器由外表面带有叉丝电极，内部带有电阻丝加热体与热耦的al2o3绝缘陶瓷片、以及涂覆在al2o3绝缘陶瓷片外表面上的敏感材料薄膜构成，敏感材料薄膜制备工艺如下。
6、步骤1：制备纳米sno2，具体步骤如下。
7、 (1)将聚乙二醇溶解在50 ml去离子水中，同时加入柠檬酸，高速搅拌20分钟，而后将五水合氯化锡(sncl4•5h2o)加入其中，搅拌均匀形成均匀的透明澄清溶液。
8、 (2)将一定量的氨水逐滴加入（1）中所制备的溶液中，至溶液的ph值为7，溶液由透明澄清变为白色浑浊，将混合溶液搅拌20 min。
9、 (3)将（2）得到的产物，用草酸溶液、去离子水和酒精进行清洗、用离心机进行离心，分离出固体产物。
10、 (4)将此固体产物80 ℃干燥12小时，烘干后将得到的固体产物在500℃下煅烧3小时，得到纳米sno2。
11、步骤2：制备pto2修饰pto2-sno2纳米复合材料，具体步骤如下。
12、 (1)将一定量步骤1中制备的纳米sno2材料分散于10 ml乙醇中，而后加入2 mgh2ptcl6•6h2o，搅拌得到悬浊液。
13、 (2)将上步骤中制备的悬浊加热到45 ℃，一边加热一边搅拌，直至将溶液完全蒸干。
14、 (3)收集上步骤中得到的固体产物，放置在马弗炉中以3 ℃/min的速度升温至500 ℃，保持3小时后，等待降至室温。
15、 以上复合材料分别制作5组，按照其复合的摩尔比分别为：msno2: mpto2=1:0;260:1; 130:1; 87:1; 52:1。
16、将制得的五组复合材料按上以上顺序分别命名为：样品1、样品2、样品3、样品4和样品5。
17、 步骤3：将所述的pto2修饰的sno2纳米复合材料与乙醇混合调成糊状，然后将糊状物均匀涂抹在内嵌有加热体和热电偶的陶瓷管片，在80 ℃下干燥10小时，制得基于pto2修饰的sno2纳米复合材料的c2h4气体传感器。用样品1、样品2、样品3、样品4和样品5制得的器件分别命名为：器件1、器件2、器件3、器件4和 器件5。
18、 本专利技术所述的基于pto2修饰的sno2纳米复合材料的c2h4气体传感器气体传感性能都与工作温度密切相关，当温度为270 ℃时，以样品2为感应材料制作的传感器有着最大的响应值。270 ℃是此气体传感器的最佳工作温度。
19、本专利技术所述的基于pto2修饰的sno2纳米复合材料的c2h4气体传感器，当sno2与pto2的摩尔比为130:1时，以此材料为感应薄膜制作的传感器拥有最优异的性能(命名为器件2)。
20、 本专利技术所述的基于pto2修饰的sno2纳米复合材料的c2h4气体传感器，性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于PtO2修饰的SnO2纳米复合材料的气体传感器，由外表面带有叉丝电极，内部带有电阻丝加热体与热耦的Al2O3绝缘陶瓷片、以及涂覆在Al2O3绝缘陶瓷片外表面上的敏感材料薄膜构成，其特征在于：敏感材料为PtO2修饰的SnO2纳米复合材料。
2.此纳米复合材料制备工艺为：
3.权利要求保护如权利要求1所述的一种基于PtO2修饰的SnO2纳米复合材料的制备方法，其特征在于，首先制备SnO2而后用铂的盐溶液先浸渍后烘干再退火的方法制备PtO2修饰的SnO2纳米复合材料。
4.权利要求保护利用第2项所述的PtO2修饰的SnO2纳米复合材料制备C2H4气体传感器的方法：其特征在于，该方法包括下列步骤：将所述的PtO2修饰的SnO2纳米复合材料与分散剂混合调成糊状，然后将糊状物均匀涂抹在内嵌有加热体和热电偶的陶瓷片上，经干燥处理，制得基于PtO2修饰的SnO2纳米复合材料的C2H4气体传感器。
5.权利要求保护此高性能C2H4气体传感器件在判断水果以及蔬菜新鲜度方面的应用。
【技术特征摘要】
1.一种基于pto2修饰的sno2纳米复合材料的气体传感器，由外表面带有叉丝电极，内部带有电阻丝加热体与热耦的al2o3绝缘陶瓷片、以及涂覆在al2o3绝缘陶瓷片外表面上的敏感材料薄膜构成，其特征在于：敏感材料为pto2修饰的sno2纳米复合材料。
2.此纳米复合材料制备工艺为：
3.权利要求保护如权利要求1所述的一种基于pto2修饰的sno2纳米复合材料的制备方法，其特征在于，首先制备sno2而后用铂的盐溶液先浸渍后烘干再退火的方法制备...
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