一种w03气敏材料的制备方法

一种w03气敏材料的制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及稀有金属材料制备技术领域，具体涉及一种W03气敏材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]为有效监控空气环境质量、控制各种有毒害及可燃性气体的排放，快速、准确和稳定的气敏传感器的开发成了全社会日益迫切的需求。采用宽禁带η型金属氧化物半导体制备的气敏传感器因具有成本低廉、灵敏度高、操作简单、控制容易、易与微电子系统兼容等优点而日益受到重视。其气敏机理大部分是基于其电阻在不同气氛及不同气氛浓度中会发生可逆性的变化，而气敏性能的灵敏度、选择性和稳定性成为研究的焦点。
[0003]WO3通常为非化学计量比化合物，材料中存在一定量的氧空位，是典型的η型半导体材料。由于体内的电子电导与材料表面化学吸附作用而成为性能优良的电导型气体传感器材料。近年来，人们发现WO3基气敏材料已经被认为是检测NOx、SOx、NH3、H2S和出等最有前景的新型氧化物气敏材料之一。但是，一般的WO3材料在还原性气氛和加热条件下会发生部分还原并最终发生不可逆反应而使气敏材料变质，气敏材料会慢慢失去其稳定性和气敏性能，这是目前WO3气敏传感器稳定性差的一个重要因素。

【发明内容】

[0004]本发明旨在提出一种采用简易水热法制备六方相和斜方相WO3气敏材料的方法。
[0005]本发明的技术方案在于:
一种WO3气敏材料的制备方法，采用如下步骤:
步骤I:制备纯净的WO3粉末:
将1.5g Na2WO4.2H2O溶于30mL去离子水中，磁力搅拌使Na2WO4.2出0溶解后，往溶液中逐滴加入3mol/L的盐酸;搅拌Ih后，得到透明的黄色溶胶或悬浊液，将其转入50mL内衬聚四氟乙烯的反应釜中，加入去离子水;在180°C下反应15h后，空气中冷却至室温，抽滤清洗，干燥，得到纯净的WO3粉末。
[0006]步骤2:制备WO3气敏元件:
以粘结剂、松油醇和无水乙醇为溶剂，将WO3粉末制成敏感材料浆料;然后将其印刷在被覆叉指银电极的氧化铝基板上，在空气中400°c保温Ih后得到WO3气敏元件。
[0007]优选地，所述的粘结剂为乙基纤维素。
[0008]优选地，所述的印刷采用丝网印刷法。
[0009]优选地，所述的加入去离子水直至反应物的填充度为80%。
[0010]优选地，所述的盐酸浓度为3mol/L。
[0011]优选地，所述的干燥温度为70°C。
[0012]优选地，所述的清洗时选用去离子水和无水乙醇。
[0013]本发明的技术效果在于:
本发明采用水热法制备六方相和斜方相WO3气敏材料，以其制备的气敏元件具有良好的响应-恢复特性和较高的稳定性以及重复性。
【具体实施方式】
[0014]一种WO3气敏材料的制备方法，采用如下步骤:
步骤I:制备纯净的WO3粉末:
将1.5g Na2WO4.2H2O溶于30mL去离子水中，磁力搅拌使Na2WO4.2H20溶解后，往溶液中逐滴加入3mol/L的盐酸;搅拌Ih后，得到透明的黄色溶胶或悬浊液，将其转入50mL内衬聚四氟乙烯的反应釜中，加入去离子水;在180°C下反应15h后，空气中冷却至室温，抽滤清洗，干燥，得到纯净的WO3粉末。
[0015]步骤2:制备WO3气敏元件:
以粘结剂、松油醇和无水乙醇为溶剂，将WO3粉末制成敏感材料浆料;然后将其印刷在被覆叉指银电极的氧化铝基板上，在空气中400°c保温Ih后得到WO3气敏元件。
[0016]其中，粘结剂为乙基纤维素。印刷采用丝网印刷法。加入去离子水直至反应物的填充度为80%。盐酸浓度为311101/1。干燥温度为70°(3。清洗时选用去离子水和无水乙醇。
【主权项】
1.一种WO3气敏材料的制备方法，其特征在于:采用如下步骤: 步骤I:制备纯净的WO3粉末: 将1.5g Na2WO4.2H2O溶于30mL去离子水中，磁力搅拌使Na2WO4.2H20溶解后，往溶液中逐滴加入3mol/L的盐酸;搅拌Ih后，得到透明的黄色溶胶或悬浊液，将其转入50mL内衬聚四氟乙烯的反应釜中，加入去离子水;在180°C下反应15h后，空气中冷却至室温，抽滤清洗，干燥，得到纯净的WO3粉末； 步骤2:制备WO3气敏元件: 以粘结剂、松油醇和无水乙醇为溶剂，将WO3粉末制成敏感材料浆料;然后将其印刷在被覆叉指银电极的氧化铝基板上，在空气中400°C保温Ih后得到WO3气敏元件。2.如权利要求1一种W03气敏材料的制备方法，其特征在于:所述的粘结剂为乙基纤维素。3.如权利要求1一种WO3气敏材料的制备方法，其特征在于:所述的印刷采用丝网印刷法。4.如权利要求1一种WO3气敏材料的制备方法，其特征在于:所述的加入去离子水直至反应物的填充度为80 %。5.如权利要求1一种WO3气敏材料的制备方法，其特征在于:所述的盐酸浓度为3mol/L。6.如权利要求1一种WO3气敏材料的制备方法，其特征在于:所述的干燥温度为70°C。7.如权利要求1一种WO3气敏材料的制备方法，其特征在于:所述的清洗时选用去离子水和无水乙醇。
【专利摘要】本发明涉及稀有金属材料制备技术领域，具体涉及一种W03气敏材料的制备方法。一种W03气敏材料的制备方法，采用如下步骤：将1.5g？Na2WO4·2H20溶于30mL去离子水中，磁力搅拌使Na2WO4·2H20溶解后，往溶液中逐滴加入3mol/L的盐酸；搅拌lh后，得到透明的黄色溶胶或悬浊液，将其转入50mL内衬聚四氟乙烯的反应釜中，加入去离子水；在180℃下反应15h后，空气中冷却至室温，抽滤清洗，干燥，得到纯净的W03粉末。以粘结剂、松油醇和无水乙醇为溶剂，将W03粉末制成敏感材料浆料；然后将其印刷在被覆叉指银电极的氧化铝基板上，在空气中400℃保温1h后得到W03气敏元件。本发明采用水热法制备六方相和斜方相W03气敏材料，以其制备的气敏元件具有良好的响应-恢复特性和较高的稳定性以及重复性。
【IPC分类】G01N27/04, C01G41/02, G01N27/00
【公开号】CN105527318
【申请号】CN201510762940
【发明人】王耀斌
【申请人】陕西盛迈石油有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年11月11日