一种用于酒精蒸汽和呼气酒精检测的半导体气体传感器

摘要

本发明涉及一种用于酒精蒸汽和呼气酒精检测的半导体气体传感器。该半导体气体传感器采用以下原料SnO

说明书

技术领域

本发明涉及气体传感器领域，具体地说，是一种用于酒精蒸汽和呼气酒精检测的半导体气体传感器。

背景技术

目前，国内尚无厂家生产以Sn的纳米氧化物为主体材料制作的半导体类气体传感器。国外有费加罗以Sn的纳米氧化物为主体材料制作的半导体类气体传感器，但配方与本发明不同。另外还有一些是采用催化原理或红外线原理制作的传感器。催化元件工作原理为当白金加热丝上的催化剂与可燃气体接触时，由于催化剂的作用使气体燃烧而引起温度上升，导致白金丝电阻增大，以此检测可燃气体。红外线气体分析仪检测原理是，对2-10μm波长范围的红外光，不同异核气体分子由于旋转和振动对不同波长的红外光有特异吸收，当红外光透过被测气体时，检测红外光谱的缺失及光强度的变化可以实现对气体的检测。

发明内容

本发明提出了一种全新的用于酒精蒸汽和呼气酒精检测的半导体气体传感器。该传感器可以提高对酒精检测的灵敏度、选择性和准确性，因而特别适于工业环境、高危作业人群和机动车驾驶人员的酗酒检测。

与背景技术中的传感器的原理不同的是，本发明利用了在加热条件下敏感体电阻随接触的可燃性气体浓度的变化而成对数关系变化的特性，实现对可燃性气体的检测。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

该半导体气体传感器，由以下重量份的原料，经共沉淀、掺杂或固相混合构成敏感材料而制得：

SnO₂          0.5-99份

ZnO           0.01-50份

La₂O₃         0.01-20份

Al₂O₃         0.01-20份

SiO₂          0.01-20份

MgO           0.01-20份

CaO           0.01-20份

Sb₂O₃         0.01-30份

Pd/PdO/Pd     0.01-50份

Pt/PtO/Pt     0.01-50份。

半导体气体传感器的制备方法，将原料SnO₂、ZnO、La₂O₃、Al₂O₃、SiO₂、MgO、CaO、Sb₂O₃、Pd/PdO/Pd和Pt/PtO/Pt经共沉淀、掺杂或固相混合构成敏感材料而制得。

本发明的优点是：

(1)本发明描述的气体传感器对酒精蒸汽或呼气酒精有优异的灵敏度和准确性。

(2)本发明所描述的传感器受烷类干扰较小或不干扰而对酒精具有良好的选择性。

(3)本发明特别适宜于工业环境、高危作业人群和机动车驾驶人员的酗酒检测。

具体实施方式

实施例1

取以下原料：6.0克纳米SnO₂、0.6克ZnO、0.3克La₂O₃、1.0克Al₂O₃、0.8克SiO₂、0.2克MgO、0.2克CaO、0.1克Sb₂O₃、0.12克Pd/PdO/Pd和0.18克Pt/PtO/Pt，备用。

取6.0克纳米SnO₂、0.6克ZnO、0.3克La₂O₃、1.0克Al₂O₃、0.8克SiO₂、0.2克MgO、0.2克CaO、0.1克Sb₂O₃，经共沉淀、掺杂或固相混合烧结后成为敏感体。然后将0.12克Pd/PdO/Pd、0.18克Pt/PtO/Pt掺杂到敏感体中，经研磨、涂敷、烧结，即得半导体气体传感器。

以上对本发明所提供的用于酒精蒸汽和呼气酒精检测的半导体气体传感器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。