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申请/专利权人：吉林大学

摘要：一种基于多孔氧化石墨烯修饰的In2O3敏感材料的脉冲驱动NO2传感器及其制备方法，属于半导体金属氧化物气体传感器技术领域。由外表面两侧带有一对平行环形金电极的Al2O3陶瓷管衬底、涂覆在Al2O3陶瓷管外表面和金电极上的敏感材料、置于Al2O3陶瓷管内部的镍铬金属加热线圈组成；镍铬金属加热线圈和脉冲驱动电路的电流输出端连接，敏感材料为多孔氧化石墨烯修饰的In2O3材料。本发明所得到的传感器除了具有高灵敏度外，还具有较低的检测下限和良好的选择性。此外，为脉冲温度调制PTM策略设计了脉冲驱动电路，进一步提高了该传感器的检测能力。在PTM模式下，传感器的响应是传统恒温模式下的1.6倍。

主权项：1.一种基于多孔氧化石墨烯修饰的In2O3敏感材料的脉冲驱动NO2气体传感器，由外表面两侧带有一对平行环形金电极并在每个金电极上连接两根铂丝导线的Al2O3陶瓷管衬底、涂覆在Al2O3陶瓷管外表面和金电极上的敏感材料、置于Al2O3陶瓷管内部的镍铬金属加热线圈组成；其特征在于：镍铬金属加热线圈和脉冲驱动电路连接，敏感材料为多孔氧化石墨烯修饰的In2O3材料，且其由如下步骤得到，1将0.2～0.25gInNO33·XH2O溶于去离子水中得到均匀溶液，再与总体积30～35mL的乙醇和乙二醇混合，随后加入0.1～0.3g的聚乙烯吡咯烷酮，搅拌处理25～35min，将得到的均匀溶液加入聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，良好密封后在160～200℃下保持5～8小时；待高压釜自然冷却至室温后离心收集沉淀，用水和乙醇交替清洗沉淀5～8次，再将得到的产物在70～90℃下干燥10～20小时得到固体粉末，将得到的固体粉末在空气中400～600℃下煅烧1.5～3.0小时，升温速率3.0～6.0℃min，得到In2O3纳米片敏感材料；2将3～6mL、30％质量分数的过氧化氢溶液和40～60mL、2mgmL的氧化石墨烯分散液混合均匀，随后在90～110℃的水浴中搅拌3～5h，将反应溶液用乙醇和去离子水依此离心和洗涤，然后分散在水溶液进行超声，得到浓度为2mgmL的均匀多孔氧化石墨烯分散液；3将步骤1得到的40～60mgIn2O3和步骤2得到的100～150μL、2mgmL多孔氧化石墨烯分散液分散在5～20mL去离子水中搅拌20～40min，然后将得到的混合物转移到聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，良好密封后在140～180℃加热13～16小时，冷却至室温后干燥，得到氧化石墨烯含量为0.25～1.0wt％的多孔氧化石墨烯修饰的In2O3纳米片材料。

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