CN107091868A - 以LaxSm1‑xFeO3为敏感电极材料的混成电位型SO2传感器及其制作方法 - Google Patents

以LaxSm1‑xFeO3为敏感电极材料的混成电位型SO2传感器及其制作方法 Download PDF

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Abstract

一种以LaxSm1‑xFeO3为敏感电极材料的NASICON基混成电位型SO2传感器及其制备方法，属于气体传感器技术领域。是由Al2O3陶瓷管、涂敷在Al2O3陶瓷管外表面的两层NASICON离子导电层、制备在NASICON离子导电层外表面靠近两侧位置的两个彼此分立的网状Au电极、涂敷在NASICON离子导电层外表面其中一个网状Au电极上的敏感电极材料LaxSm1‑xFeO3、穿过Al2O3陶瓷管内作为加热器的Ni‑Cr合金加热线圈组成，其中0.2≤x≤0.8。本发明通过改变不同镧元素的掺杂量，改变了反应中敏感电极材料的催化活性，提高了对SO2的催化效率以及三相界面处的反应速率，进而提高了灵敏度以及检测下限。La0.5Sm0.5FeO3作为敏感电极的SO2气体传感器表现出最高的响应值，检测下限达到了5ppb。

Description

以LaxSm1-xFeO3为敏感电极材料的混成电位型SO2传感器及其 制作方法
技术领域
本发明属于气体传感器技术领域，具体涉及一种以LaxSm1-xFeO3为敏感电极材料的NASICON基混成电位型SO2传感器及其制备方法，该传感器可用于大气气氛中超低浓度SO2的检测。
背景技术
SO2是主要的大气污染气体，其排放到大气中后会形成酸雾或硫酸盐气溶胶，并最终氧化形成酸雨，酸雨会使土壤由碱性转为酸性，导致植物中毒死亡。此外，二氧化硫还会损害人体健康，当大气中SO2浓度超过一定浓度后，呼吸道疾病发作率上升，许多患者的呼吸系统慢性病会病情恶化。SO2还可被人体吸收后进入人体血液循环，对身体产生严重的毒副作用，甚至可以影响人体里重要的酶的活性，机体的免疫功能会受到明显抑制，而且SO2还可以加强致癌物苯并(a)芘的致癌作用，在两者共存条件下，致癌物致癌机率大大上升。
随着我国近年来经济发展迅速，尤其是工业上对能源的需求使得煤等含硫燃料的消耗迅速上升，这使得我国SO2排放量也随之增长，SO2造成的大气污染已成为困扰我国未来发展的一大问题。因此开发出对SO2检测更灵敏、体积更小、价格低廉的高性能传感器非常必要。
目前SO2气体传感器的研究方向主要分为两个方向:一是采用物理量变化检测SO2的方式，这一类传感器以红外探测传感器为代表，这种传感器具有灵敏度高、测量精度高和选择性好等优点，但是这种仪器的结构复杂，价格昂贵，不便于实时对大气环境中的SO2进行在线监测。另一种气体传感器是采用化学手段检测SO2，以固体电解质传感器为例，这类传感器的优点是线性好、精度高，但是液体电解质易干涸，致使传感器的寿命缩短，酸性电解液一旦泄露会造成腐蚀，而且液体电解质使得这种传感器只能在室温下使用，不适合在高温或者寒冷等恶劣环境下。与上述传感器相比，固体电解质SO2传感器在不仅具有较高灵敏度和选择性，还有结构简单、长期稳定性、体积小、功耗低和成本低廉等优点，可以应用于大气环境中SO2实时监测，作为测试节点来构建大气物联网。本发明中传感器就是基于固体电解质NASICON和钙钛矿氧化物材料电极的混成电位型SO2气体传感器。
发明内容
本发明目的在于提供一种以LaxSm1-xFeO3为敏感电极材料的NASICON基混成电位型气体传感器及其制备方法，通过采取复合钙钛矿氧化物材料LaxSm1-xFeO3制作成敏感电极，以提高灵敏度以及检测下限等性能，以便于该器件在大气物联网节点检测的实际化应用，因此，本发明得到的传感器不仅具有较高的灵敏度，还具有低检测下限，较快的响应恢复速度，选择性以及长期稳定性。
本发明所涉及的紧凑型管式SO2传感器，是以NASICON固体电解质作为离子导电层。NASICON是一种在燃料电池、化学离子敏感电极、电子化学传感器等领域具有广泛而重要应用价值的固体电解质材料，在300℃左右具有与目前已知的最好的离子导体β-Al2O3相近的离子电导率，因此利用NAISCON作为离子导电层结合具有高催化活性的敏感电极材料制作的管式电化学传感器具有结构紧凑、低功耗和高灵敏度的特点，与半导体式传感器相比响应恢复速度更快，更稳定。
本发明所述的传感器如图1所示，由Al2O3陶瓷管、涂敷在Al2O3陶瓷管外表面的NASICON离子导电层、制备在NASICON离子导电层外表面靠近两侧位置的两个彼此分立的网状Au电极，涂敷在NASICON离子导电层外表面其中一个网状Au电极上的敏感电极材料LaxSm1-xFeO3(0.2≤x≤0.8)、穿过Al2O3陶瓷管内作为加热器的Ni-Cr合金加热线圈组成。
本发明所述SO2气体传感器，利用对SO2具有良好催化效果的敏感电极材料LaxSm1- xFeO3(0.2≤x≤0.8)作为敏感电极，Au作为钝化参考电极，利用了敏感电极材料LaxSm1- xFeO3提高反应效率，达到提高灵敏度的目的。旁热式结构提高了加热丝热量利用率，间接降低了传感器的功耗。管式结构传感器的制作和材料的选择(固体电解质NASICON材料和金属氧化物电极材料LaxSm1-xFeO3)，使得器件的制备工艺简单，利于工业上批量生产。
本发明中设计一种混成电位型NASICON基SO2传感器，该混成电位型传感器的敏感机理是：当SO2和O2共存时，在气体/敏感电极/NASICON离子导电层的三相界面处，发生SO2的电化学氧化反应和氧的电化学还原反应:
2Na2O(NASICON)→4Na++O2+4e- (1)
4Na++SO2+O2+4e-→2Na2SO4 (2)
反应(1)和(2)构成一个局部电池，当两个反应的速率相同时，在敏感电极上的电位就称为混成电位，它与参考电极的电位差作为传感器的检测信号。为了提高传感器的灵敏度，利用性能优良的金属氧化物敏感电极材料(LaxSm1-xFeO3)来提高反应效率，加快三相界面处的电子传输效率，进而大幅度提高电化学反应速率，达到提高灵敏度的目的。
本发明的优点：
(1)利用典型的固体电解质NASICON和金属氧化物敏感电极材料制作的传感器在较低温度(200～300℃)具有良好的电导率和化学稳定性，可用于大气环境中低浓度的SO2检测；
(2)利用钙钛矿金属氧化物LaxSm1-xFeO3使气体传感器的灵敏度大幅度提高，检测下限降低，促进其实用化，在国内外未见报道。
(3)NASICON材料和敏感电极材料LaxSm1-xFeO3制备方法简单，利于批量化的工业生产。
(4)利用掺杂镧元素的铁酸钐作为敏感电极材料，通过改变不同镧元素的掺杂量，改变了反应中敏感电极材料的催化活性，提高了对SO2的催化效率以及三相界面处的反应速率，进而提高了灵敏度以及检测下限。在所合成的不同配比材料中，利用La0.5Sm0.5FeO3作为敏感电极的SO2气体传感器表现出最高的响应值，检测下限达到了5ppb。
本发明所述的NASICON基混成电位型SO2传感器的制作方法，其步骤如下：
敏感电极材料的制备：
(1)按照化学计量比称取适量La(NO3)3·6H2O、Sm(NO3)3·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O，将其分别溶解于10～20mL去离子水中，混合搅拌形成硝酸盐溶液，再向其中滴加柠檬酸水溶液，在60～90℃下水浴加热3～4小时直至形成溶胶；
(2)将上述所得溶胶在70～120℃下烘干12～24小时得到易碎的干凝胶；
(3)将干凝胶研磨碎后在200～500℃下预烧3～6小时，最后在500～1000℃下烧结2～6小时得到LaxSm1-xFeO3敏感电极材料粉末；
其中，La(NO3)3·6H2O、Sm(NO3)3·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O的摩尔计量比为x：1-x：1，0.2≤x≤0.8，全部金属离子与柠檬酸的摩尔比为1：2～4。
传感器的制作，其步骤如下：
(1)将NASICON粉末与去离子水混合均匀成糊状，NASICON粉末与去离子水的质量体积比为1g：1～2mL；均匀涂覆在Al2O3陶瓷管的外表面(长度为4～6mm，内径为0.4～0.8mm，外径为0.8～1.2mm)，在70～80℃干燥20～40min后，在空气氛围下500～700℃下烧结0.5～2小时，形成厚度为0.2mm～0.5mm的第一层NASICON离子导电层；
(2)按照步骤(1)的操作，在第一层NASICON离子导电层的外表面涂覆第二层NASICON导电层，在70～80℃干燥20～40min后，在空气氛围下800～1000℃下烧结5～8小时，形成厚度为0.2mm～0.5mm的第二层NASICON离子导电层；
(3)在步骤(2)得到的NASICON离子导电层的外表面靠近两侧的位置制作两个彼此分立的、网格线宽度为0.5～1.5mm的网状Au电极，其中一端的网状Au电极作为参考电极，另一端的网状Au电极作为工作电极，网状Au电极的宽度为2～3mm；并在两个Au电极上引出Pt导线，再于800～850℃空气氛围下烧结0.4～0.6小时；
(4)取上述制取的LaxSm1-xFeO3粉末，滴入去离子水，研磨成浆料，LaxSm1-xFeO3粉末与去离子水的质量体积比为1g：1～2mL；在步骤(3)得到的NASICON离子导电层的网状Au工作电极上涂覆LaxSm1-xFeO3敏感电极材料作为敏感电极，厚度为0.1～0.3mm，宽度为2～3mm；在70～80℃干燥20～40min后，将传感器在空气氛围下600～650℃下烧结2～5个小时，然后自然冷却至室温；
(5)组装加热器：将3～5Ω/mm的镍镉加热线圈穿过Al2O3陶瓷管内作为加热器；
(6)器件焊接：进行焊接、封装，从而得到本发明所述的NASICON基混成电位型SO2传感器。
步骤(3)中网状Au电极的制备，是用金浆沿着Al2O3陶瓷管的圆弧方向分别制备间隔为1～2mm且网格线宽度为0.5～1.5mm的2条圆环状电极，然后再沿着Al2O3陶瓷管的轴向方向制备等距分布的网格线宽度为0.5～1.5mm的3条长条形电极，使前述的2条圆环状电极联通，从而形成网状Au电极。
附图说明
图1：NASICON基混成电位型SO2传感器的结构示意图；
如图1所示，1为Ni-Cr加热丝，2为Al2O3陶瓷管，3为NASICON离子导电层，4为网状金参考电极，5为铂丝，6为敏感电极。
图2：不同配比LaxSm1-xFeO3(x＝0、0.2、0.4、0.5、0.6、0.8、1.0)敏感电极材料的X射线衍射图(其中，横坐标为角度，纵坐标为强度)；
如图2所示，不同配比LaxSm1-xFeO3均为正交晶系。其中，SmFeO3与标准卡片PDF#74-1474相符合，LaFeO3与标准卡片PDF#74-2203相符合，而且其他不同比例的材料随着镧元素比例的增加，衍射峰逐渐朝着角度增大的方向偏移。
图3：以不同配比LaxSm1-xFeO3(x＝0.2、0.4、0.5、0.6、0.8)作为敏感电极材料的传感器在相同测试浓度下电势差的比较(其中，横坐标为时间，纵坐标为电势差)；
如图3所示，采用不同配比敏感电极材料的传感器对1ppm SO2拥有不同的响应值，较之其他配比的传感器，采用La0.5Sm0.5FeO3作为敏感电极材料的传感器，呈现出最高的响应值，表现出最佳的气敏特性。
图4：以La0.5Sm0.5FeO3作为敏感电极材料的传感器在不同工作温度下的响应值(其中，横坐标为温度，纵坐标为电势差)；
如图4所示，传感器在不同的操作温度下，对1ppmSO2呈现出不同的响应值，而传感器在275℃下呈现最高的响应值，可见最佳的工作温度应该为275℃。
图5：以La0.5Sm0.5FeO3作为敏感电极材料的传感器连续响应曲线(其中，横坐标为时间，纵坐标为电势差值，工作温度为275℃)。
如图5所示，传感器对1ppmSO2呈现出-86.5mV的响应值，最低检测下限可以达到5ppb，响应值为-8.4mV，具有较低的检测下限和可观的响应值。
图6：以La0.5Sm0.5FeO3作为敏感电极材料的传感器的电势差ΔV随SO2浓度对数曲线(其中，横坐标为二氧化硫浓度，纵坐标为电势差)。
如图6所示，传感器在不同浓度范围内，呈现出ΔV与气体浓度的对数成良好的线性关系，将其斜率定义为传感器的灵敏度，传感器在5～200ppb范围内灵敏度为-8mV/decade，在500ppb-5ppm范围内灵敏度为-105mV/decade，由此可见，传感器对SO2有较高的灵敏度
图7：以La0.5Sm0.5FeO3作为敏感电极材料的传感器的选择性(其中，横坐标为电势差，纵坐标为不同测试气体，从上到下分别为一氧化氮，丙酮，为氧化氮，一氧化碳，氨气，氯气，二氧化硫)。
如图7所示，无论在1ppm还是0.1ppm，传感器对SO2都呈现出最高的响应值，尤其是在0.1ppm下，器件仍呈现出良好的选择性，说明器件在低浓度下仍然保持良好的选择性。由此可见，器件拥有良好的选择性。
图8：以La0.5Sm0.5FeO3作为敏感电极材料的传感器在20天内在相同测试条件下的稳定性测试(其中，横坐标为天数，纵坐标为电势差)。
如图8所示，传感器在20天内1ppmSO2呈现对稳定的电势差，变化波动在15％以内，呈现了良好的稳定性。
具体实施方式
实施例1：
以柠檬酸络合法制备钙钛矿金属氧化物La0.5Sm0.5FeO3，将800℃烧结的La0.5Sm0.5FeO3作为敏感电极材料，以Au作为参考电极制作NASICON基混成电位型SO2传感器，其具体的制作过程：
一、溶胶-凝胶法制备NASICON粉末
具体材料制备工艺：
(1)称取32.325g ZrO(NO3)2、12.656g NaNO3、6.63g(NH4)2HPO4，分别溶于去离子水中，得到澄清溶液；
(2)称量16.099mL去离子水、22.454mL正硅酸乙酯加入到22.454mL无水乙醇中，恒温80℃搅拌0.5h，形成硅胶；
(3)将步骤(2)制备好的硅胶加入到步骤(1)制备的ZrO(NO3)2溶液中，在室温条件下搅拌0.5小时，再滴加步骤(1)制备的NaNO3溶液载室温下搅拌2小时，最后滴加步骤(1)制备的(NH4)2HPO4溶液，在80℃条件下搅拌3小时，得到白色溶胶；
(4)将溶胶在100℃下干燥17h，得到白色干凝胶，然后在空气氛围下400℃下烧结4小时得到NASICON前躯体；
(5)将NASICON前躯体用干粉压片机(769YP-15型)在100MPa压力下压制成直径为15mm，厚为2mm的圆片，然后将圆片于900℃烧结9小时得到NASICON陶瓷；
(6)将NASICON圆片充分研磨粉末，即可得到26.436g NASICON超细粉体材料，
二、溶胶凝胶法制作敏感材料La0.5Sm0.5FeO3
具体制备过程：
(1)按照La(NO3)3·6H2O、Sm(NO3)3·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O的摩尔计量比为0.5：0.5：1称取药品，称取1.111g Sm(NO3)3·6H2O，0.812g La(NO3)3·6H2O，2.02g Fe(NO3)3·9H2O，将上述药品分别溶解在20mL去离子水中，室温下混合搅拌形成硝酸盐溶液；再按照n(总金属离子)：n(柠檬酸)＝1：3的摩尔比例，称取柠檬酸6.3g，溶于20mL去离子水中，滴加进上述硝酸盐溶液，室温下搅拌形成均匀溶液；
(2)将上述溶液在80℃温度下水浴3小时形成溶胶，然后在100℃环境下加热17小时，使溶胶变成易碎的干凝胶，将其研磨成粉末，在400℃空气氛围下预烧4小时；
(3)最后在空气氛围下中800℃烧结4小时，从而得到13.406g La0.5Sm0.5FeO3敏感电极材料。
三、器件的制作
具体制作过程：
(1)将上述制得的2g NAICON粉体与1mL去离子水混合，得到糊状物，均匀涂覆在Al2O3陶瓷管(长度：6mm，内径：0.8mm，外径：1.2mm)的外表面，在80℃下干燥30min后，在空气氛围下600℃烧结1小时，形成厚度为0.4mm的第一层NASICON离子导电层；
(2)按上述方法在第一层NASICON导电层再次覆盖一层NASICON，具体涂敷法同步骤(1)，在80℃下干燥30min后，在空气氛围下900℃烧结6小时；
(3)制作金电极。在步骤(2)得到的NASICON离子导电层的外表面靠近两侧的位置制作两个彼此分立的、网格线宽度为1mm的网状Au电极；其中一个作为参考电极，另一个作为工作电极；并在Au电极上引出Pt导线，再于空气氛围下800℃烧结0.5小时；网状Au电极的宽度为2mm；
(4)取上述制备的1g La0.5Sm0.5FeO3粉末，滴入1mL去离子水，研磨成浆。在网状Au工作电极上涂覆La0.5Sm0.5FeO3敏感电极材料作为敏感电极，厚度为0.2mm，宽度为2mm，在80℃下干燥30min后，在空气氛围600℃下烧结4小时，自然冷却至室温。
(5)组装加热器。将电阻约35Ω的镍镉加热线圈穿过Al2O3陶瓷管内部作为加热器。
(6)器件焊接。按照通用旁热式气敏元件的方式，将传感器焊接在六角管座对应电极上，封装后得到本发明所述的NASICON基混成电位型SO2传感器。
实施例2：
制备敏感电极材料La0.2Sm0.8FeO3，按照表1所示的比例称取药品，制作传感器过程如实施例1。与实施例1的差异之处在于采用了不同配比的敏感电极材料La0.2Sm0.8FeO3，其余制备条件保持一致。
实施例3：
制备敏感电极材料La0.4Sm0.6FeO3，按照表1所示的比例称取药品，制作传感器过程如实施例1。与实施例1的差异之处在于采用了不同配比的敏感电极材料La0.4Sm0.6FeO3，其余制备条件保持一致。
实施例4：
制备敏感电极材料La0.6Sm0.4FeO3，按照表1所示的比例称取药品，制作传感器过程如实施例1。与实施例1的差异之处在于采用了不同配比的敏感电极材料La0.6Sm0.4FeO3，其余制备条件保持一致。
实施例5：
制备敏感电极材料La0.8Sm0.2FeO3，按照表1所示的比例称取药品，制作传感器过程如实施例1。与实施例1的差异之处在于采用了不同配比的敏感电极材料La0.8Sm0.2FeO3，其余制备条件保持一致。
表1：制备LaxSm1-xFeO3(x＝0.2,0.4,0.5,0.6,0.8)所需的原材料配比
敏感电极材料 La(NO3)3·6H2O/g Sm(NO3)3·6H2O/g Fe(NO3)3·9H2O/g 柠檬酸/g
La0.2Sm0.8FeO3 0.325 1.776 2.020 6.315
La0.4Sm0.6FeO3 0.650 1.332 2.020 6.315
La0.5Sm0.5FeO3 0.812 1.111 2.020 6.315
La0.6Sm0.4FeO3 0.975 0.888 2.020 6.315
La0.8Sm0.2FeO3 1.299 0.444 2.020 6.315
表2列出了采用不同配比的敏感电极材料的传感器在相同工作温度对1ppm SO2的响应值，相对于其他配比，以La0.5Sm0.5FeO3为敏感电极材料的传感器对1ppm SO2的响应值为-86.5mV，高于其他配比的响应值，在所有器件中表现出最佳的气敏特性。与此同时，通过不同操作温度下的响应值对比，以800℃烧结的La0.5Sm0.5FeO3为敏感电极材料的NASICON基混成电位型传感器在不同操作温度下对1ppmSO2的响应值，传感器在275℃加热条件下表现出最高的响应值-86.5mV，高于其他温度下的传感器响应值。
表2：以LaxSm1-xFeO3(x＝0.2,0.4,0.5,0.6,0.8)为敏感电极材料的传感器在相同加热温度下对1ppm SO2气体的响应值
通过以上对比，以La0.5Sm0.5FeO3为敏感电极材料的传感器在275℃下表现出最佳的气敏性能，说明不同的材料配比以及操作温度会对传感器气敏性能产生影响，寻找最佳配比以及最佳工作温度对于传感器的性能至关重要。

Claims (5)

1.一种以LaxSm1-xFeO3为敏感电极材料的NASICON基混成电位型SO2传感器，其特征在于：是由Al2O3陶瓷管、涂敷在Al2O3陶瓷管外表面的两层NASICON离子导电层、制备在NASICON离子导电层外表面靠近两侧位置的两个彼此分立的网状Au电极、涂敷在NASICON离子导电层外表面其中一个网状Au电极上的敏感电极材料LaxSm1-xFeO3、穿过Al2O3陶瓷管内作为加热器的Ni-Cr合金加热线圈组成，其中0.2≤x≤0.8。
2.如权利要求1所述的一种以LaxSm1-xFeO3为敏感电极材料的NASICON基混成电位型SO2传感器，其特征在于：敏感电极材料LaxSm1-xFeO3由如下步骤制备得到:
(1)按照化学计量比称取适量La(NO3)3·6H2O、Sm(NO3)3·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O，将其分别溶解于10～20mL去离子水中，混合搅拌形成硝酸盐溶液，再向其中滴加柠檬酸水溶液，在60～90℃下水浴加热3～4小时直至形成溶胶；
(2)将上述所得溶胶在70～120℃下烘干12～24小时得到易碎的干凝胶；
(3)将干凝胶研磨碎后在200～500℃空气氛围下预烧3～6小时，最后在500～1000℃下烧结2～6小时得到LaxSm1-xFeO3敏感电极材料粉末；
其中，La(NO3)3·6H2O、Sm(NO3)3·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O的摩尔计量比为x：1-x：1，0.2≤x≤0.8，全部金属离子与柠檬酸的摩尔比为1：2～4。
3.如权利要求1或2所述的一种以LaxSm1-xFeO3为敏感电极材料的NASICON基混成电位型SO2传感器，其特征在于：第一层NASICON离子导电层的厚度为0.2mm～0.5mm；第二层NASICON离子导电层的厚度为0.2mm～0.5mm；网状Au电极的网格线宽度为0.5～1.5mm，网状Au电极的宽度为2～3mm；敏感电极的厚度为0.1～0.3mm，宽度为2～3mm。
4.权利要求3所述的一种以LaxSm1-xFeO3为敏感电极材料的NASICON基混成电位型SO2传感器的制备方法，其步骤如下：
(1)将NASICON粉末与去离子水混合均匀成糊状，NASICON粉末与去离子水的质量体积比为1g：1～2mL；均匀涂覆在Al2O3陶瓷管的外表面，在70～80℃干燥20～40min后，在空气氛围下500～700℃下烧结0.5～2小时，形成厚度为0.2mm～0.5mm的第一层NASICON离子导电层；
(2)按照步骤(1)的操作，在第一层NASICON离子导电层的外表面涂覆第二层NASICON导电层，在70～80℃干燥20～40min后，在空气氛围下800～1000℃下烧结5～8小时，形成厚度为0.2mm～0.5mm的第二层NASICON离子导电层；
(3)在步骤(2)得到的NASICON离子导电层的外表面靠近两侧的位置制作两个彼此分立的、网格线宽度为0.5～1.5mm的网状Au电极，其中一端的网状Au电极作为参考电极，另一端的网状Au电极作为工作电极，网状Au电极的宽度为2～3mm；并在两个Au电极上引出Pt导线，再于800～850℃空气氛围下烧结0.4～0.6小时；
(4)取LaxSm1-xFeO3粉末，滴入去离子水，研磨成浆料，LaxSm1-xFeO3粉末与去离子水的质量体积比为1g：1～2mL；在步骤(3)得到的NASICON离子导电层的网状Au工作电极上涂覆LaxSm1-xFeO3敏感电极材料作为敏感电极，厚度为0.1～0.3mm，宽度为2～3mm；在80℃下干燥20～40分钟后在空气氛围下600～650℃下烧结2～5个小时，然后自然冷却至室温；
(5)组装加热器：将3～5Ω/mm的镍镉加热线圈穿过Al2O3陶瓷管内作为加热器；
(6)器件焊接：进行焊接、封装，从而得到所述的以LaxSm1-xFeO3为敏感电极材料的NASICON基混成电位型SO2传感器。
5.如权利要求4所述的一种以LaxSm1-xFeO3为敏感电极材料的NASICON基混成电位型SO2传感器的制备方法，其特征在于：步骤(3)中网状Au电极的制备，是用金浆沿着Al2O3陶瓷管的圆弧方向分别制备间隔为1～2mm且网格线宽度为0.5～1.5mm的2条圆环状电极，然后再沿着Al2O3陶瓷管的轴向方向制备等距分布的网格线宽度为0.5～1.5mm的3条长条形电极，使前述的2条圆环状电极联通，从而形成网状Au电极。
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