CN1284474A - 二氧化锡基纳米晶气敏材料及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于二氧化锡纳米晶及其二氧化锡厚膜基甲烷气敏材料的制造方法。按比例把超细微粉体Al2O3、SiO2和钯催化剂加入具有特定pH值范围的四氯化锡溶液中,在100℃以上进行水热化学反应和活化处理,从而获得本发明的二氧化锡纳米晶复合粉体,将这种粉体经300－500℃预烧处理,制备成浆料,涂覆于载体上,再经500－700℃热处理,可获得对甲烷气体灵敏度高和选择性好的气敏传感器。
Description
本发明是关于二氧化锡基纳米晶气敏材料及其制造方法，涉及一种二氧化锡(SnO2)纳米晶复合粉体及其SnO2基厚膜甲烷(CH4)气敏材料的制备方法。
目前制作SnO2基厚膜CH4气敏材料，通常用化学共沉淀法和溶胶凝胶法。其主要缺点是SnO2晶粒结晶性、表面活性及配合料均一性较差，因而对CH4气体的灵敏度低于同浓度乙醇(C2H5OH)、一氧化碳(CO)和氢气(H2)的灵敏度，长期稳定性受到限制。
本发明的目的在于克服上述两种方法制备SnO2纳米晶及SnO2基厚膜甲烷气敏材料的缺点，研究一种直接获得结晶性良好、晶粒尺寸为7-20nm、对CH4灵敏度高选择性良好的厚膜材料制备方法。本方法的基本原理是将超细微粉三氧化二铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)和钯催化剂，加入到四氯化锡(SnCl4)溶液中，并放入高压釜内进行水热化学反应和活化处理，从而可获得SnO2纳米晶与Al2O3、SiO2和钯催化剂的混合粉体。本发明的特点在于可直接获得结晶性良好轻度团聚的纳米级(7-20nm)的SnO2混合粉体。用这种粉体制作的厚膜敏感材料其热处理温度比传统工艺方法低200-300℃，对CH4具有非常高的灵敏度和选择性。
Claims (4)
1 二氧化锡纳米晶及其SnO2基厚膜甲烷敏感材料的制造方法，其特征是将超微粉Al2O3、SiO2和钯催化剂分别按重量百分比1-2％、1-4％和0.5-1％分散于PH值为4-6的四氯化锡溶液中(SnO295-98％)。
2 将这种混合物放入高压釜内，加入有机分散剂，在5-10MPa的压力及120℃-250℃的超临界或亚临界状态下水热化学反应和活化处理6-24小时，自然冷却至室温。
3 将经洗涤、固液分离和干燥后的粉体产物置于450℃-600℃预烧后，制成厚膜浆料。
4 将这种浆料涂覆于具有金电极的载体上，在600℃-700℃热处理1-3小时，即获得对甲烷灵敏度高、选择性好的厚膜敏感材料。
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