一种固态电解质气体传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN117686568A

    公开(公告)日:2024-03-12

    申请号:CN202311656285.X

    申请日:2023-12-05

    Abstract: 本发明公开了一种固态电解质气体传感器及其制备方法,该传感器包括固态电解质基底、两侧的加热电极层和工作电极层,以及覆盖在电极层上的多孔保护层。工作电极层进一步包含通过物理气相沉积改性的多孔电极改性层。本发明还公开了制备该传感器的方法,该制备方法涉及丝网印刷电极图案、烘干、高温烧结,并通过磁控溅射法沉积金属薄膜形成多孔结构。该气体传感器结构简洁,制备过程成本效益高,能有效提升电极性能和传感器稳定性,特别适用于高精度环境监测和尾气排放检测。

    一种氮氧化物传感器用材料性能检测方法

    公开(公告)号:CN114910529B

    公开(公告)日:2023-08-15

    申请号:CN202210160067.6

    申请日:2022-02-22

    Inventor: 张晓 崔建东

    Abstract: 本发明公开了一种氮氧化物传感器用材料性能检测方法,包括:将传感器用的材料装配形成三电极体系的传感样片,并对传感器进行加热。将传感样片置于空气气氛下,对三电极体系的传感样片开展计时电流法进行活化,稳定测试体系电学性能;对传感样片开展循环伏安测试,确定传感关键材料工作电压E0。对传感样片施加工作电压E0,交替通入空气和NOx气氛,计算传感样片在空气中和NOx气氛中工作电流的比值Ir,Ir满足传感样片设计要求时判定传感关键材料合格。该方法能够提前评价传感器关键材料是否具有检测活性,并确定最优工作状态,进而为传感器的制备提供参考。

    一种提高二氧化氮半导体传感器选择性的方法

    公开(公告)号:CN113588876B

    公开(公告)日:2023-08-15

    申请号:CN202110790818.8

    申请日:2021-07-13

    Abstract: 本发明公开了属于气体传感器制备技术领域的一种提高二氧化氮半导体传感器选择性的方法,采用光刻及刻蚀工艺在硅基体上刻蚀出微型色谱柱结构,同时在色谱柱两端刻蚀出进气口与出气口,并在出气口处制备半导体传感器加热电极与测试电极,之后在色谱柱上加载固定相,在传感器电极上加载三氧化钨气敏材料,并对色谱柱及传感器进行密封。本发明利用色谱柱分离功能将空气中的二氧化氮与二氧化硫及臭氧等干扰气体分离,提高了传感器对二氧化氮的选择性。同时,将色谱柱微型化并与半导体传感器进行集成,能够显著降低传感器的体积,利于实现传感器的小型化,适用于大气中二氧化氮的便携式精确监测。

    一种双金属氧化物半导体气敏材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN111239204A

    公开(公告)日:2020-06-05

    申请号:CN201811450315.0

    申请日:2018-11-29

    Abstract: 本发明公开了一种双金属氧化物半导体气敏材料及其制备方法。该气敏材料由原位生成的纳米碳和双金属氧化物纳米颗粒组成,所述双金属氧化物为Co、Zn、Cu中任意两种金属的氧化物。其制备方法包括如下步骤:(1)将两种金属盐加入到乙醇中,搅拌至形成澄清溶液;(2)将沉淀剂溶于无水乙醇中,室温下搅拌形成澄清溶液;(3)将金属盐溶液缓慢滴入沉淀剂溶液,并充分搅拌得到双金属氧化物前驱体沉淀;(4)用无水乙醇洗涤前驱体沉淀,并干燥;(5)将沉淀研磨,并进行煅烧;(6)用无水乙醇洗涤得到的粉末,并干燥,得到双金属氧化物半导体气敏材料。本发明的气敏材料针对环境中的乙醇气体具有较好的气体检测性能,其制备方法简便,易于放大。

    一种用于氧气检测的固态电解质气体传感器

    公开(公告)号:CN117871644A

    公开(公告)日:2024-04-12

    申请号:CN202311796960.9

    申请日:2023-12-25

    Abstract: 本发明属于气体传感器领域,公开了一种用于氧气检测的固态电解质气体传感器,传感器结构自下而上依次包括加热层、绝缘层、电解质层、电极层和空腔层;其中,电解质层一侧印刷绝缘层,另一侧印刷电极层;绝缘层表面印刷加热层;所述电极层包括一对叉指电极和参比电极;电极层上方为空腔层,空腔层一侧开口形成进气口,进气口中含有多孔扩散层。测试时,通过对第一、第二叉指电极通电,并记录不同气体浓度下电极间电流的变化,从而确定被测气体的氧气含量。

    一种氮氧化物传感器用材料性能检测方法

    公开(公告)号:CN114910529A

    公开(公告)日:2022-08-16

    申请号:CN202210160067.6

    申请日:2022-02-22

    Inventor: 张晓 崔建东

    Abstract: 本发明公开了一种氮氧化物传感器用材料性能检测方法,包括:将传感器用的材料装配形成三电极体系的传感样片,并对传感器进行加热。将传感样片置于空气气氛下,对三电极体系的传感样片开展计时电流法进行活化,稳定测试体系电学性能;对传感样片开展循环伏安测试,确定传感关键材料工作电压E0。对传感样片施加工作电压E0,交替通入空气和NOx气氛,计算传感样片在空气中和NOx气氛中工作电流的比值Ir,Ir满足传感样片设计要求时判定传感关键材料合格。该方法能够提前评价传感器关键材料是否具有检测活性,并确定最优工作状态,进而为传感器的制备提供参考。

    一种多孔柱状氧化铟气敏薄膜的制备方法

    公开(公告)号:CN112760603A

    公开(公告)日:2021-05-07

    申请号:CN201911064777.3

    申请日:2019-11-01

    Abstract: 本发明公开了一种多孔柱状氧化铟气敏薄膜的制备方法。采用射频掠射角磁控溅射技术,以氧化铟为靶材,将基片平面法线与靶材平面法线形成的掠射角控制在80°~90°,在硅基片表面沉积氧化铟薄膜,之后将试样置于马弗炉中在400~600℃条件下进行热处理。本发明制备的氧化铟气敏薄膜具有多孔柱状结构,能在150℃的较低温度下检测1ppm的二氧化氮气体,克服了传统粉末状气敏材料工作温度较高的缺点,同时本发明用于气体传感器领域可避免传统气敏粉末的二次转移过程,且与微电子工艺兼容、易于实现硅基集成、适用于工业大规模生产。

    一种多层复合二氧化氮气敏薄膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN112553575A

    公开(公告)日:2021-03-26

    申请号:CN202011412059.3

    申请日:2020-12-02

    Abstract: 本发明公开了一种多层复合二氧化氮气敏薄膜及其制备方法,其中薄膜包括:带有氧化层的硅基片,以及自下而上依次沉积在硅基片表面的氧化锡层、三氧化钨层、贵金属层。其制备方法是采用直流掠射角磁控溅射技术,分别以锡、钨及贵金属为靶材,依次在硅基片表面沉积氧化锡、三氧化钨、贵金属薄膜,之后将试样置于马弗炉中进行热处理。本发明制备的多层复合气敏薄膜对二氧化氮灵敏度高,能在150℃的较低温度下检测0.1ppm的二氧化氮气体,有利于实现MEMS传感器的低功耗,也具备较低的基线电阻,适用于针对MEMS器件的检测电路。同时本发明采用的制备方法便于控制气敏材料的均匀性,与MEMS工艺兼容性高,适合于工业大规模生产。

    一种CuO/ZnO基半导体丙酮气敏材料的制备方法

    公开(公告)号:CN111017985A

    公开(公告)日:2020-04-17

    申请号:CN201911345035.8

    申请日:2019-12-24

    Abstract: 本发明公开了一种CuO/ZnO基半导体丙酮气敏材料的制备方法,包括以下步骤:将硝酸锌·六水合物、硝酸铜·三水合物和尿素加入到去离子水中,得到前驱体溶液;将前驱体溶液转移到聚四氟乙烯衬里高压反应釜中,将反应釜放入电炉中反应,得到铜锌氢氧化碳酸盐复合物;将复合物离心洗涤后干燥,得到蓝色粉体;将蓝色粉体置于马弗炉中在空气气氛下退火,得到黑色多孔状氧化铜/氧化锌复合粉体材料后研磨,得到对丙酮气体具有高选择性的CuO/ZnO基半导体丙酮气敏材料。本发明操作简便,材料低温响应性能良好,解决了传统ZnO基材料在低温下对丙酮气体几乎没有响应且选择性很差的技术问题。

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