一种丙酮气敏材料及其制备方法和在丙酮气体传感器中的应用技术

技术编号:43964897 阅读:44 留言:0更新日期:2025-01-07 21:50
本发明专利技术涉及一种丙酮气敏材料及其制备方法和在丙酮气体传感器中的应用。所述丙酮气敏材料的组成为YbFeO<subgt;3</subgt;‑BiFeO<subgt;3</subgt;复合材料,且YbFeO<subgt;3</subgt;和BiFeO<subgt;3</subgt;之间形成p‑p异质结。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于ybfeo3-bifeo3复合敏感材料及其制备方法和在丙酮气体传感器中的应用,属于半导体金属氧化物气体传感器。


技术介绍

1、随着医学的发展,呼吸生物标志物检测成为一种颇具前途的非侵入式疾病诊断技术。作为糖尿病的呼吸生物标志物,丙酮检测为糖尿病早期诊断提供了一种简单、有效并且无创的方法。健康人群的呼气中丙酮浓度低于0.9ppm,而糖尿病患者中丙酮浓度则高于1.8ppm。因此,开发高灵敏度、低检测限的丙酮气体传感器对于预防和诊断糖尿病至关重要。

2、目前,研究者相继开发了基于二元金属氧化物sno2、wo3、zno、fe2o3、co3o4、cuo、nio等的丙酮气体传感器,但是它们仍然面临灵敏度低、检测限高和特别是工作温度高的挑战,这阻碍了其在糖尿病诊断方面的应用。虽然钙钛矿型三元氧化物abo3(例如bifeo3)因其高度可调的结构和化学组成、掺杂后的非化学计量稳定性等特点在气敏材料中展现出独特的优势。但现有的钙钛矿型三元氧化物(例如bifeo3)的丙酮气体传感性能较低,在检测低浓度丙酮气体的应用中仍然面临挑战。

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【技术保护点】

1.一种丙酮气敏材料,其特征在于,所述丙酮气敏材料的组成为YbFeO3-BiFeO3复合材料,且YbFeO3和BiFeO3之间形成p-p异质结。

2.根据权利要求1所述的丙酮气敏材料,其特征在于,所述YbFeO3-BiFeO3复合材料中YbFeO3的含量为1~25wt.%,优选为5~20wt%,更优选为6~16wt.%,最优选为10~14wt.%。

3.根据权利要求1或2所述的丙酮气敏材料,其特征在于,所述YbFeO3-BiFeO3复合材料的粒径为0.2~5μm,优选为0.2~1μm。

4.一种如权利要求1-3中任一项所述的丙酮气敏材料的制备方法,其特...

【技术特征摘要】

1.一种丙酮气敏材料,其特征在于,所述丙酮气敏材料的组成为ybfeo3-bifeo3复合材料,且ybfeo3和bifeo3之间形成p-p异质结。

2.根据权利要求1所述的丙酮气敏材料,其特征在于,所述ybfeo3-bifeo3复合材料中ybfeo3的含量为1~25wt.%,优选为5~20wt%,更优选为6~16wt.%,最优选为10~14wt.%。

3.根据权利要求1或2所述的丙酮气敏材料,其特征在于,所述ybfeo3-bifeo3复合材料的粒径为0.2~5μm,优选为0.2~1μm。

4.一种如权利要求1-3中任一项所述的丙酮气敏材料的制备方法,其特征在于,包括:

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述yb2o3粉体的质量为bifeo3粉体质量的1~15wt.%;

6.一种基于ybfeo3-bifeo3复合材料的丙酮气体传感器,其特征在于,包括:权利要求1-3中任一项所述的丙酮气敏材料制备的ybfeo3-bifeo3敏感膜。

7.根据权利要求6所述的基于ybfeo3-bifeo3复合材料的丙酮气体传感器,其特征在于,包括:衬底、形成在衬底一侧表面的叉指电极和ybfeo3-bifeo3敏感膜,以及形成在衬底另一侧表面的加热电极。

8.根据权利要求7所述的基于ybf...

【专利技术属性】
技术研发人员:马楠陈欣怡
申请(专利权)人:中国科学院上海硅酸盐研究所
类型:发明
国别省市:

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