一种纳米过渡金属氧化物敏感浆料及其制备方法和应用_2

文档序号:9505179阅读:来源:国知局

[0050]其中,纳米SnO2粉体的粒径为50?70nm,溶剂为乙二醇、聚乙二醇、水,乙二醇:聚乙二醇:水的质量百分比为40%:40%:20%,保湿剂为丙三醇、丙二醇,丙三醇:丙二醇的质量比为70%:30%,分散剂为BYK-191,消泡剂为BYK-354,pH调节剂为氨水。首先,将乙二醇、聚乙二醇、水、丙三醇按比例称重,用自转公转搅拌机以800rpm/min搅拌5min,混合均勾;然后,按比例加入3]102粉体敏感材料,以800rpm/min搅拌5min,混合均勾;最后,按比例依次加入BYK-190、BYK-354、氨水得到混合浆料,以2000rpm/min搅拌lOmin,2200rpm/min脱泡5min后,制备得到最终的敏感浆料。
[0051]制备的纳米敏感浆料涂覆于气体传感器衬底后,先置于80°C下烘烤2h,挥发除去溶剂等,再于500°C下中焙烧4h,分解除去剩余物质,同时加强材料内部烧结及材料与衬底的结合。
[0052]实施例3
[0053]以纳米In2O3为敏感材料制备的敏感浆料,添加的各组分质量百分比分别为,
[0054]纳米In2O3:20%
[0055]溶剂:40%
[0056]保湿剂:20%
[0057]分散剂:10%
[0058]消泡剂:5%
[0059]pH 调节剂:5%
[0060]其中,纳米In2O3粉体的粒径为50?200nm,溶剂为乙二醇,保湿剂为丙三醇,分散剂为BYK-180,消泡剂为正辛醇,pH调节剂为2-二甲氨基-2-甲基-1-丙醇。首先,将乙二醇、丙三醇按比例称重,用自转公转搅拌机以400rpm/min搅拌5min,混合均勾;然后,按比例加入In2O3粉体敏感材料,以400rpm/min搅拌5min,混合均勾;最后,按比例依次加入BYK-180、正辛醇、2-二甲氨基-2-甲基-1-丙醇得到混合楽料,以1200rpm/min搅拌lOmin,1500rpm/min脱泡5min后,制备得到最终的敏感楽料。
[0061]制备的纳米敏感浆料涂覆于气体传感器衬底后,先置于150°C下烘烤lh,挥发除去溶剂等,再于600°C下中焙烧3h,分解除去剩余物质,同时加强材料内部烧结及材料与衬底的结合。
[0062]实施例4
[0063]以纳米1102为敏感材料制备的敏感浆料,添加的各组分质量百分比分别为,
[0064]纳米Ti02:40%
[0065]溶剂:30%
[0066]保湿剂:15%
[0067]分散剂:5%
[0068]消泡剂:5%
[0069]pH 调节剂:5%
[0070]其中,纳米T12粉体的粒径为lOOnm,溶剂为聚乙二醇、乙二醇,聚乙二醇:乙二醇的质量百分比为50%:50%,保湿剂为丙三醇,分散剂为BYK-180,消泡剂为BYK-354,pH调节剂为2- 二甲氨基-2-甲基-1-丙醇。首先,将聚乙二醇、乙二醇、丙三醇按比例称重,用自转公转搅拌机以600rpm/min搅拌5min,混合均勾;然后,按比例加入T12为粉体敏感材料,以600rpm/min搅拌5min,混合均匀;最后,按比例依次加入BYK-180、BYK_354、2_ 二甲氨基-2-甲基-1-丙醇得到混合楽料,以2000rpm/min搅拌lOmin,2200rpm/min脱泡5min后,制备得到最终的敏感楽■料。
[0071]制备的纳米敏感浆料涂覆于气体传感器衬底后,先置于100°C下烘烤2h,挥发除去溶剂等,再于700°C下中焙烧3h,分解除去剩余物质,同时加强材料内部烧结及材料与衬底的结合。
[0072]以上实施例用于理解本发明的方法和核心思想,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,进行任何可能的变化或替换,均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种纳米过渡金属氧化物敏感浆料,其包括有以下组分及其质量百分比含量: 纳米过渡金属氧化物:20?50% ;溶剂:20?70% ;保湿剂:10?50% ;分散剂:5?10% ;消泡剂:3?5% ;pH调节剂:1?5%。2.根据权利要求1所述的纳米过渡金属氧化物敏感楽料,其特征在于:所述的纳米金属氧化物为 Sn02、W03、ln203、Ti02、Fe203、Co203、N1、A1203、CuO、V205、Ce02* 的一种,粒径为50 ?500nm。3.根据权利要求1所述的纳米过渡金属氧化物敏感浆料,其特征在于:所述的溶剂为乙二醇、聚乙二醇或水中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的纳米过渡金属氧化物敏感浆料,其特征在于:所述保湿剂为丙二醇或丙三醇。5.根据权利要求1所述的纳米过渡金属氧化物敏感浆料,其特征在于:所述分散剂为BYK-191 或 BYK-180。6.根据权利要求1所述的纳米过渡金属氧化物敏感浆料,其特征在于:所述消泡剂为正辛醇或BYK-354。7.根据权利要求1所述的纳米过渡金属氧化物敏感楽料,其特征在于:所述pH调节剂为氨水或2- 二甲氨基-2-甲基-1-丙醇。8.权利要求1所述的纳米过渡金属氧化物敏感浆料的制备方法,其特征在于包括有以下步骤: 1)将溶剂与保湿剂进行称重混合,并用自转公转搅拌机低速搅拌混匀; 2)将纳米金属氧化物粉体加入步骤1)得到的溶剂载体中,并用自转公转搅拌机低速搅拌混匀; 3)依次将分散剂、消泡剂、pH调节剂加入步骤2)得到的混合液中,并用自转公转搅拌机低速搅拌混匀,各组分及其质量百分比含量: 纳米过渡金属氧化物:20?50% ;溶剂:20?70% ;保湿剂:10?50% ;分散剂:5?10% ;消泡剂:3?5% ;pH调节剂:1?5% ; 4)将上述步骤3)得到的混合液,用自转公转搅拌机高速搅拌混匀,再辅助高速脱泡处理,制备得到最终的纳米过渡金属氧化物敏感楽料。9.根据权利要求8所述的纳米过渡金属氧化物敏感楽料的制备方法,其特征在于步骤2)和步骤3)中自转公转搅拌机的低速搅拌速度为400?800rpm/min。10.根据权利要求8所述的纳米过渡金属氧化物敏感楽料的制备方法,其特征在于步骤4)中自转公转搅拌机的高速搅拌速度为1200?2200rpm/min。11.权利要求1所述的纳米过渡金属氧化物敏感浆料在微型气体传感器中的应用。
【专利摘要】本发明涉及纳米过渡金属氧化物敏感浆料及其制备方法和应用,包括有以下步骤:1)将溶剂与保湿剂进行称重混合,并用自转公转搅拌机低速搅拌混匀;2)将纳米金属氧化物粉体加入得到的溶剂载体中,并用自转公转搅拌机低速搅拌混匀;3)依次将分散剂、消泡剂、pH调节剂加入得到的混合液中,并用自转公转搅拌机低速搅拌混匀;4)将得到的混合液,用自转公转搅拌机高速搅拌混匀,再辅助高速脱泡处理,制备得到最终的纳米过渡金属氧化物敏感浆料。本发明的有益效果是:1、适用于只需微量敏感材料的微型传感器中,有效降低传感器的功耗与体积,有利于集成化的微型智能传感器在便携式、穿戴式产品市场中的应用。2、有望提升传感器产品的使用寿命。
【IPC分类】B82Y30/00, G01N33/00
【公开号】CN105259306
【申请号】CN201510659149
【发明人】刘善堂, 肖丽, 余庚
【申请人】武汉工程大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月13日
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