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申请/专利权人：吉林大学

摘要：一种基于MOF衍生的核壳介孔Sn掺杂NiO敏感材料的二甲苯气体传感器及其制备方法，属于半导体氧化物气体传感器技术领域。由外表面带有金电极的陶瓷管衬底、涂覆在陶瓷管衬底和金电极上的基于MOF衍生的核壳介孔Sn掺杂NiO敏感材料、置于陶瓷管内的镍铬加热线圈组成。本发明通过溶剂热法和离子交换过程得到SnNi‑MOF前驱体，再通过在空气中煅烧得到敏感材料；离子交换可以实现Sn4+的精确原位掺杂，实现对半导体载流子浓度的调控。MOF衍生的介孔结构具有大的比表面积，可以提高传感反应位点的数量，有利于气体的吸附，并为气体的扩散提供渗透通道，增加对二甲苯气体的捕获能力，使传感器对二甲苯具有优异的气敏性能。

主权项：1.一种基于MOF衍生的核壳介孔Sn掺杂NiO敏感材料的二甲苯气体传感器，为旁热式结构，其由外表面带有两条平行、环状且彼此分立的金电极的Al2O3陶瓷管衬底、涂覆在Al2O3陶瓷管外表面和金电极上的金属氧化物半导体敏感材料和置于Al2O3陶瓷管内的镍铬加热线圈组成，其特征在于：该传感器对二甲苯的检测限为100ppb；所述的金属氧化物半导体敏感材料为MOF衍生的核壳介孔Sn掺杂NiO敏感材料，且其由如下步骤制备得到，（1）将1.5mmolNiNO32.6H2O加入到25~35mLN,N-二甲基甲酰胺中，搅拌10~20分钟；然后依次加入0.10~0.15g1,3,5-苯三甲酸和0.8~1.0g聚乙烯吡咯烷酮，搅拌10~20分钟，得到均匀混合溶液；将该均匀混合溶液转移到水热釜中，在140~160℃下加热反应5~7小时，待反应结束降至室温后，将生成的沉淀用乙醇多次离心清洗，然后将离心产物在50~70℃下干燥10~14小时，得到Ni-MOF前驱体；（2）称量100mg步骤（1）得到的Ni-MOF前驱体加入到5~15mL乙醇中，再加入12~18mgSnCl4.5H2O，将得到的混合溶液在室温下磁力搅拌1~3小时，将生成的沉淀用乙醇多次离心清洗，然后将离心产物在50~70℃下干燥10~14小时，得到SnNi-MOF前驱体；（3）将步骤（2）得到的SnNi-MOF前驱体在500~600℃下退火1.5~3.0小时，从而得到MOF衍生的核壳介孔Sn掺杂NiO敏感材料。

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