基于纳米复合敏感材料的二甲苯气体传感器及其制备方法

摘要

一种基于NiO/NiCr2O4纳米复合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。其是由市售的带有2个环形金电极的Al2O3绝缘陶瓷管、涂敷在环形金电极和Al2O3绝缘陶瓷管上的半导体敏感材料、以及穿过Al2O3绝缘陶瓷管的镍铬合金线圈组成；半导体敏感材料为NiO/NiCr2O4纳米复合敏感材料。本发明利用形成半导体异质P‑P结的方法对P型NiO半导体敏感材料进行改性，调控载流子传输通道，提高协同催化活性，改善了选择性，实现了气敏特性的极大飞跃。传感器对二甲苯表现出卓越的选择性(S二甲苯/S乙醇＝11.8)和超高的灵敏度(66.2～100ppm)以及超低的检测下限(50ppb)，在选择性地检测微环境中微量二甲苯污染物方面有广阔的应用前景。

权利要求

1.一种基于NiO/NiCr2O4纳米复合敏感材料的二甲苯气体传感器的制备方法，其步骤如下：(1)将0.05～0.35g CrCl3.6H2O、0.35～0.65g NiCl2·6H2O以及0.21～0.41g六亚甲基四胺加入到20～40mL去离子水中，搅拌至其全部溶解，再向其中加入1～4mL乙醇胺；

(2)把上述溶液在160～200℃下水热反应6～10小时后取出，自然冷却至室温后将生成的沉淀用去离子水和乙醇多次离心清洗，然后在室温下干燥，最后在400～600℃下煅烧2～

4小时，从而得到NiO/NiCr2O4纳米复合敏感材料粉末；

(3)取8～20mg NiO/NiCr2O4纳米复合敏感材料粉末与40～100μL去离子水混合，研磨形成糊状浆料，然后蘸取少量浆料均匀地涂覆在外表面带有两条平行、环状且彼此分立的金电极的Al2O3陶瓷管衬底表面，形成敏感材料薄膜，并使敏感材料完全覆盖环形金电极，敏感材料薄膜的厚度为40～50μm；

(2)在红外灯下烘烤20～40分钟，待敏感材料干燥后，把Al2O3陶瓷管在400～600℃下煅烧2～4小时；然后将电阻值为30～40Ω的镍铬合金线圈穿过Al2O3陶瓷管内部作为加热丝，最后按照旁热式气敏元件进行焊接和封装，从而得到基于NiO/NiCr2O4纳米复合敏感材料的二甲苯气体传感器。

2.如权利要求1所述的一种基于NiO/NiCr2O4纳米复合敏感材料的二甲苯气体传感器的制备方法，其特征在于：Al2O3陶瓷管的长为4～4.5mm，外径为1.2～1.5mm，内径为0.8～

1.0mm，金电极的宽度为0.15～0.3mm，间距为0.4～0.6mm。

说明书

基于纳米复合敏感材料的二甲苯气体传感器及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于半导体氧化物气体传感器技术领域，具体涉及一种基于NiO/NiCr2O4纳米复合敏感材料的可实现高选择性低浓度检测的二甲苯气体传感器及其制备方法。

背景技术

[0002] 随着社会的飞速发展，人们在工业、能源、交通等诸多领域取得了明显进步的同时也带来了严重的环境污染等诸多不可回避的问题。工业生产以及汽车尾气等排放的废气严重影响了大气空气质量，各种极端天气屡见不鲜。除此之外，微环境空间的空气污染也不容忽视，主要表现为由于家装涂料、家具油漆、汽车喷漆、皮革制品等挥发出的有机挥发性污染物，比如甲苯、甲醛、二甲苯等VOCs气体，也会直接或者间接地损害人们身体。所以，加强空气质量的监测评估以及空气中污染物的检测尤为重要，切实影响到人们的健康和国家的发展。而在种类众多的气体传感器中，由于具有灵敏度高、检测下限低、响应和恢复速度快、制作方法简单、成本较低等优点，以半导体氧化物为敏感材料的电阻型气体传感器是目前应用最广泛的气体传感器之一，也一直是气体传感领域的研究热点。而在实际的应用中，不难发现，实现对某种气体的特异性地选择性检测十分重要，当然，优异的选择性一直是气体传感器研究领域里所致力于实现的性能指标，同时也是本领域研究中一个亟待解决的挑战。

[0003] 对NiO纳米敏感材料传感性能的研究表明，虽然与某些N型金属氧化物半导体相比，其灵敏度相对较低，然而NiO在对挥发性有机化合物(VOC)的氧化方面具有优秀的催化氧化活性且有较好的抗湿性，这些特性有利于构筑对VOC类气体敏感的气敏元件。对于半导体敏感材料的改性手段主要有以下三种：贵金属担载、异价金属离子掺杂以及形成复合材料，其中，形成复合材料是一种有效的改性方法。大量的研究成果表明，复合材料中所形成的同质结或异质结对载流子浓度和导电沟道有较好的调控作用，可以有效地提升敏感材料的气敏特性。而且，在两种完好地均匀混合的半导体复合材料中所形成的纳米级异质结构会进一步促进气敏特性的提升。

[0004] 在本专利中采用形成纳米级异质半导体P-P结的方法对NiO纳米敏感材料进行改性增感，即采用水热法合成均匀混合的NiO/NiCr2O4纳米复合材料，通过所形成的诸多纳米级异质P-P结的调控作用来提高敏感材料对二甲苯气体的灵敏度，降低检测下限。此外，NiO/NiCr2O4纳米复合材料中显著增强的协同催化活性促进了材料与二甲苯气体之间的敏感反应，因此也提高了敏感材料对该气体的选择性。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种基于NiO/NiCr2O4纳米复合敏感材料的二甲苯气体传感器及其制备方法。

[0006] 利用NiO/NiCr2O4半导体纳米复合结构作为敏感材料，一方面NiO纳米敏感材料具有较强的氧化性，且对多种VOC气体都具有较好的催化氧化活性，可以引起更多的氧分子参与反应；而且，通过对NiO材料进行半导体复合改性增感处理，会在两种材料的界面处形成的许多纳米级异质P-P结，极大地提高了NiO/NiCr2O4纳米复合结构的比表面积，孔隙率，获得了较小的颗粒尺寸，使得吸附氧能力增强，促进了气敏特性的提升；此外，复合材料中所形成的纳米级P-P异质结可以有效地调控载流子浓度和导电沟道，显著地提高了对二甲苯气体灵敏度(66.2～100ppm)的同时也获得了较低的检测下限(50ppb)。此外，由于两种具有催化活性的P型半导体材料之间均匀的纳米级接触，使得合成的NiO/NiCr2O4复合材料对二甲苯气体的协同催化活性显著增强，明显提高了复合敏感材料对二甲苯气体的选择性。本发明所采用的市售的管式结构传感器制作工艺简单，体积小，利于工业上批量生产，因此具有重要的应用价值。

[0007] 本发明所述的一种基于NiO/NiCr2O4纳米复合敏感材料的二甲苯气体传感器，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敏感材料、置于Al2O3陶瓷管内的镍铬合金线圈组成；其特征在于：敏感材料为NiO/NiCr2O4纳米复合敏感材料，且由如下步骤制备得到，

[0008] (1)将0.05～0.35g CrCl3·6H2O、0.35～0.65g NiCl2·6H2O以及0.21～0.41g HMT(六亚甲基四胺)加入到20～40mL去离子水中，搅拌至其全部溶解，再向其中加入1～4mL乙醇胺；

[0009] (2)把上述溶液在160～200℃下水热反应6～10小时后取出，自然冷却至室温后将生成的沉淀用去离子水和乙醇多次离心清洗，然后在室温下干燥，最后在400～600℃下煅烧2～4小时，从而得到NiO/NiCr2O4纳米复合敏感材料粉末。

[0010] 本发明所述的一种基于NiO/NiCr2O4纳米复合敏感材料的二甲苯气体传感器的制备方法，其步骤如下：

[0011] (1)取8～20mg NiO/NiCr2O4纳米复合敏感材料粉末与40～100μL去离子水混合，研磨形成糊状浆料，然后蘸取少量浆料均匀地涂覆在外表面带有两条平行、环状且彼此分立的金电极的Al2O3陶瓷管衬底表面，形成敏感材料薄膜，并使敏感材料完全覆盖环形金电极，敏感材料薄膜的厚度为40～50μm；

[0012] (2)在红外灯下烘烤20～40分钟，待敏感材料干燥后，把Al2O3陶瓷管在400～600℃下煅烧2～4小时；然后将电阻值为30～40Ω的镍铬合金线圈穿过Al2O3陶瓷管内部作为加热丝，最后按照旁热式气敏元件进行焊接和封装，从而得到基于NiO/NiCr2O4纳米复合敏感材料的二甲苯气体传感器；其中，Al2O3陶瓷管的长为4～4.5mm，外径为1.2～1.5mm，内径为0.8～1.0mm，金电极的宽度为0.15～0.3mm，间距为0.4～0.6mm。

[0013] 本发明制备的基于NiO/NiCr2O4纳米复合敏感材料的二甲苯气体传感器具有以下优点：

[0014] 1.利用一步简单的水热法成功制备出NiO/NiCr2O4纳米复合敏感材料，合成方法简单，成本低廉；

[0015] 2.通过对NiO敏感材料进行异质半导体复合的改性增感处理，显著改善了NiO基气体传感器对二甲苯的气敏特性，主要表现为大幅提高的灵敏度(66.2～100ppm)，显著降低的对二甲苯气体的检测下限(1.2～50ppb)，相对于干扰气体表现出的优异的二甲苯选择性(S二甲苯/S乙醇＝11.8)和良好的稳定性，可见基于NiO/NiCr2O4纳米复合敏感材料的气敏元件在选择性地检测环境中微量二甲苯污染物方面有广阔的应用前景；

[0016] 3.采用市售管式传感器，器件工艺简单，体积小，适于大批量生产。

附图说明

[0017] 图1：(a)、(b)依次为未经复合改性处理的Cr2O3(对比例1)和NiO(对比例2)敏感材料的SEM形貌图，(c)、(d)依次为NiO/NiCr2O4纳米复合结构(实施例2)的全局形貌和局部放大SEM形貌图；

[0018] 图2：(a，b)分别为纯相NiO(对比例2)、NiO/NiCr2O4纳米复合结构(实施例2)和Cr2O3纳米材料(对比例1)的XRD谱线图；

[0019] 图3：(a)对比例1和对比例2(Cr2O3和NiO)和实施例2(NiO/NiCr2O4)中传感器在不同工作温度下对100ppm二甲苯气体的灵敏度曲线，(b)三种传感器在最佳工作温度下(225℃)对6种100ppm待测气体的灵敏度(选择性)柱状图；

[0020] 图4：(a)实施例2(NiO/NiCr2O4)中传感器在不同工作温度下对六种100ppm待测气体的灵敏度曲线图，(b)相对于干扰气体(100ppm乙醇和丙酮)，实施例2(NiO/NiCr2O4)中传感器在不同工作温度下对100ppm二甲苯的灵敏度曲线；

[0021] 图5：(a-c)对比例1和对比例2(Cr2O3和NiO)以及实施例2(NiO/NiCr2O4)中传感器在最佳工作温度(225℃)下的随二甲苯浓度(10-200ppm)实时变化的电阻特性曲线，(d)实施例2(NiO/NiCr2O4)中传感器工作在最佳工作温度(225℃)时电阻随较低二甲苯浓度(50ppb-5ppm)实时变化的特性曲线；

[0022] 图6：(a，b)对比例1和对比例2(Cr2O3和NiO)以及实施例2(NiO/NiCr2O4)中的三种传感器工作在最佳温度(225℃)时，在不同浓度二甲苯(50ppb-200ppm)气体中的灵敏度曲线；

[0023] 图7：实施例2(NiO/NiCr2O4)中传感器工作在最佳工作温度时(225℃)空气中电阻以及在100ppm二甲苯气体中灵敏度的长期稳定性曲线；

[0024] 如图1所示，合成的Cr2O3、NiO以及NiO/NiCr2O4纳米结构均由许多纳米颗粒聚集组装而成，而且明显可以看到，NiO/NiCr2O4纳米复合材料中的纳米颗粒粒径(～8μm)明显小于未复合的Cr2O3和NiO纳米颗粒(～40μm)。

[0025] 如图2所示，NiO和Cr2O3敏感材料的XRD谱线分别与标准的NiO(73-1519)和标准Cr2O3(82-1484)匹配完好，没有出现其他相的杂峰，且合成的NiO/NiCr2O4(实施例2)纳米复合结构的XRD谱图中明显出现NiO和NiCr2O4两相的特征峰，分别与标准的NiO(73-1519)和NiCr2O4(75-1728)匹配完好，没有出现其他相的杂峰，表明我们通过水热法合成的复合材料是由NiO和NiCr2O4两种材料复合而成的。

[0026] 如图3a所示，实施例2、对比例1和对比例2中的传感器的最佳工作温度均为225℃，可见，实施例2(NiO/NiCr2O4)中的气体传感器表现出最优的气敏特性，对100ppm二甲苯的灵敏度为66.2，明显高于对比例中的基于未复合敏感材料的气体传感器。且从图3b中可见，相对于其他气体，实施例2(NiO/NiCr2O4)中的气体传感器对二甲苯的灵敏度最高，表现出优异的二甲苯选择性。

[0027] 如图4a所示，在175-300℃温度范围内对实施例2(NiO/NiCr2O4)中的传感器对6中100ppm待测气体进行选择性测试，可见在最佳工作温度225℃附近，实施例2(NiO/NiCr2O4)中的气体传感器始终对二甲苯表现出优异的选择性。此外，在干扰气体中，乙醇和丙酮的灵敏度相对较高，故以这两种气体为例，研究了相对于干扰气体，实施例2(NiO/NiCr2O4)中的气体传感器对二甲苯的选择性。可见，在最佳工作温度225℃处，二甲苯气体相对于乙醇和丙酮的灵敏度比值分别为S二甲苯/S乙醇＝11.8和S二甲苯/S丙酮＝10.2，进一步说明了该传感器对于二甲苯气体的优异的选择性，可以选择性地检测二甲苯气体。

[0028] 如图5所示，对于暴露在二甲苯中的对比例1和对比例2以及实施例2中传感器来说，半导体的电阻变大且随二甲苯浓度增加呈阶梯式增长，这一特性与P型氧化物半导体的气敏特性一致，而且传感器对不同浓度的二甲苯表现出优异的响应和恢复特性。此外，实施例2中的气体传感器的检测下限较低，可以达到50ppb，可以用于检测低浓度二甲苯气体检测。

[0029] 如图6所示，对比例1和对比例2以及实施例2中传感器对二甲苯的灵敏度随二甲苯浓度的增加而增加，其中实施例2中(NiO/NiCr2O4)器件的灵敏度随着二甲苯浓度的增加而显著地增大，明显高于未复合改性的(Cr2O3和NiO)对比例1和对比例2中的气体传感器。实施例2中(NiO/NiCr2O4)的气体传感器对200ppm二甲苯的灵敏度达到90，对50ppb二甲苯的灵敏度为1.2，表现出优异的二甲苯气敏性能。

[0030] 如图7所示，在连续测试的1个月里，工作在225℃温度下的实施例2中的(NiO/NiCr2O4)传感器在空气中的初始电阻及其相应的在100ppm二甲苯气体中的灵敏度曲线波动较小，显示出良好的长期稳定性。

[0031] 注：实际测试时发现，实施例2中传感器的气敏特性最好，明显优于其他实施例中的气体传感器，更具有代表性。所以如图1至图7所示，本专利中重点对实施例2和对比例1和对比例2中传感器的气敏特性进行对比研究，明显且具代表性地展示出由水热法合成的NiO/NiCr2O4纳米复合敏感材料相对于未复合的纯相NiO敏感材料所表现出的卓越的二甲苯气体传感特性。此外，对于器件的灵敏度(P型半导体)在测试还原性气体中被定义为其在被测气体中电阻值(Rg)与在空气中电阻值(Ra)大小之比，即为S＝Rg/Ra。在测试过程中，使用静态测试系统进行测试，将器件置于50～80L的气箱内，向内注射一定量的待测气体，观察并记录其阻值变化，通过计算得到相应的灵敏度数值。

具体实施方式

[0032] 对比例1：

[0033] 用未经复合改性的Cr2O3纳米颗粒作为敏感材料制作二甲苯传感器，其具体的制作过程：

[0034] (1)首先量取30mL去离子水，将其倒入烧杯中，并不断地搅拌；

[0035] (2)将0.53g CrCl3·6H2O以及0.28g HMT(六亚甲基四胺)加入到装有去离子水的烧杯中，并保持不断地搅拌直至其全部溶解，再向其加入2mL乙醇胺；

[0036] (3)把上述溶液转移到水热釜中，在180℃下保持8小时后取出，自然冷却至室温后将生成的沉淀用去离子水和乙醇多次离心清洗，然后在室温下干燥后再在500℃下煅烧3小时，从而得到了纯相的Cr2O3纳米敏感材料粉末，产物质量为0.14g；

[0037] (4)取适量用水热法制备的纯相的Cr2O3纳米敏感材料粉末与去离子水混合，并研磨形成糊状浆料，然后蘸取少量浆料均匀地涂覆在外表面自带有2个环形金电极的Al2O3陶瓷管表面，形成敏感材料薄膜，并使敏感材料完全覆盖环形金电极，敏感材料薄膜的厚度为46μm；

[0038] (5)在红外灯下烘烤25分钟，待敏感材料干燥后，把Al2O3陶瓷管在500℃下煅烧3小时；然后将电阻值为31Ω的镍铬合金线圈穿过Al2O3陶瓷管内部作为加热丝，最后将上述器件按照通用旁热式气敏元件进行焊接和封装，从而得到基于未经复合改性的NiO纳米结构作为敏感材料制作二甲苯传感器。

[0039] 其中，Al2O3陶瓷管的长为4.2mm，外径为1.3mm，内径为0.9mm。金电极的宽度为0.2mm，间距为0.5mm。

[0040] 对比例2：

[0041] 用未经复合改性的NiO纳米颗粒作为敏感材料制作二甲苯传感器，其具体的制作过程：

[0042] (1)首先量取30mL去离子水，将其倒入烧杯中，并不断地搅拌；

[0043] (2)将0.48g NiCl2·6H2O以及0.28g HMT(六亚甲基四胺)加入到装有去离子水的烧杯中，并保持不断地搅拌直至其全部溶解，再向其加入2mL乙醇胺；

[0044] (3)把上述溶液转移到水热釜中，在180℃下保持8小时后取出，自然冷却至室温后将生成的沉淀用去离子水和乙醇多次离心清洗，然后在室温下干燥后再在500℃下煅烧3小时，从而得到了纯相的NiO纳米敏感材料粉末，产物质量为0.09g；

[0045] (4)取适量用水热法制备的纯相的NiO纳米敏感材料粉末与去离子水混合，并研磨形成糊状浆料，然后蘸取少量浆料均匀地涂覆在外表面自带有2个环形金电极的Al2O3陶瓷管表面，形成敏感材料薄膜，并使敏感材料完全覆盖环形金电极，敏感材料薄膜的厚度为46μm；

[0046] (5)在红外灯下烘烤25分钟，待敏感材料干燥后，把Al2O3陶瓷管在500℃下煅烧3小时；然后将电阻值为31Ω的镍铬合金线圈穿过Al2O3陶瓷管内部作为加热丝，最后将上述器件按照通用旁热式气敏元件进行焊接和封装，从而得到基于未经复合改性的NiO纳米结构作为敏感材料制作二甲苯传感器。

[0047] 其中，Al2O3陶瓷管的长为4.2mm，外径为1.3mm，内径为0.9mm。金电极的宽度为0.2mm，间距为0.5mm。

[0048] 实施例1：

[0049] 用NiO/NiCr2O4纳米复合结构作为敏感材料制作二甲苯气体传感器，其具体的制作过程：

[0050] (1)首先量取30mL去离子水，将其倒入烧杯中，并不断地搅拌；

[0051] (2)将0.05g CrCl3·6H2O，0.47g NiCl2·6H2O以及0.28g HMT(六亚甲基四胺)加入到装有去离子水的烧杯中，并保持不断地搅拌直至其全部溶解，再向其加入2mL乙醇胺；

[0052] (3)把上述溶液转移到水热釜中，在180℃下保持8小时后取出，自然冷却至室温后将生成的沉淀用去离子水和乙醇多次离心清洗，然后在室温下干燥后再在500℃下煅烧3小时，从而得到了NiO/NiCr2O4纳米复合结构粉末，产物质量为0.11g；

[0053] (4)取适量用水热法制备的NiO/NiCr2O4纳米复合结构粉末(8.9mg)与去离子水(50μL)混合，并研磨形成糊状浆料，然后蘸取少量浆料均匀地涂覆在外表面自带有2个环形金电极的Al2O3陶瓷管表面，形成敏感材料薄膜，并使敏感材料完全覆盖环形金电极，敏感材料薄膜的厚度为47μm；

[0054] (5)在红外灯下烘烤25分钟，待敏感材料干燥后，把Al2O3陶瓷管在500℃下煅烧3小时；然后将电阻值为31Ω的镍铬合金线圈穿过Al2O3陶瓷管内部作为加热丝，最后将上述器件按照通用旁热式气敏元件进行焊接和封装，从而得到基于NiO/NiCr2O4纳米复合结构敏感材料的二甲苯气体传感器。

[0055] 其中，Al2O3陶瓷管的长为4.2mm，外径为1.3mm，内径为0.9mm。金电极的宽度为0.2mm，间距为0.5mm。

[0056] 实施例2：

[0057] 用NiO/NiCr2O4纳米复合结构作为敏感材料制作二甲苯气体传感器，其具体的制作过程：

[0058] (1)首先量取30mL去离子水，将其倒入烧杯中，并不断地搅拌；

[0059] (2)将0.13g CrCl3·6H2O，0.47g NiCl2·6H2O以及0.28g HMT(六亚甲基四胺)加入到装有去离子水的烧杯中，并保持不断地搅拌直至其全部溶解，再向其加入2mL乙醇胺；

[0060] (3)把上述溶液转移到水热釜中，在180℃下保持8小时后取出，自然冷却至室温后将生成的沉淀用去离子水和乙醇多次离心清洗，然后在室温下干燥后再在500℃下煅烧3小时，从而得到了NiO/NiCr2O4纳米复合结构粉末，产物质量为0.21g；

[0061] (4)取适量用水热法制备的NiO/NiCr2O4纳米复合结构粉末(9.3mg)与去离子水(50μL)混合，并研磨形成糊状浆料，然后蘸取少量浆料均匀地涂覆在外表面自带有2个环形金电极的Al2O3陶瓷管表面，形成敏感材料薄膜，并使敏感材料完全覆盖环形金电极，敏感材料薄膜的厚度为48μm；

[0062] (5)在红外灯下烘烤25分钟，待敏感材料干燥后，把Al2O3陶瓷管在500℃下煅烧3小时；然后将电阻值为31Ω的镍铬合金线圈穿过Al2O3陶瓷管内部作为加热丝，最后将上述器件按照通用旁热式气敏元件进行焊接和封装，从而得到基于NiO/NiCr2O4纳米复合结构敏感材料的二甲苯气体传感器。

[0063] 其中，Al2O3陶瓷管的长为4.2mm，外径为1.3mm，内径为0.9mm。金电极的宽度为0.2mm，间距为0.5mm。

[0064] 实施例3：

[0065] 用NiO/NiCr2O4纳米复合结构作为敏感材料制作二甲苯气体传感器，其具体的制作过程：

[0066] (1)首先量取30mL去离子水，将其倒入烧杯中，并不断地搅拌；

[0067] (2)将0.35g CrCl3·6H2O，0.47g NiCl2·6H2O以及0.28g HMT(六亚甲基四胺)加入到装有去离子水的烧杯中，并保持不断地搅拌直至其全部溶解，再向其加入2mL乙醇胺；

[0068] (3)把上述溶液转移到水热釜中，在180℃下保持8小时后取出，自然冷却至室温后将生成的沉淀用去离子水和乙醇多次离心清洗，然后在室温下干燥后再在500℃下煅烧3小时，从而得到了NiO/NiCr2O4纳米复合结构粉末，产物质量为0.29g；

[0069] (4)取适量用水热法制备的NiO/NiCr2O4纳米复合结构粉末(9.8mg)与去离子水(50μL)混合，并研磨形成糊状浆料，然后蘸取少量浆料均匀地涂覆在外表面自带有2个环形金电极的Al2O3陶瓷管表面，形成敏感材料薄膜，并使敏感材料完全覆盖环形金电极，敏感材料薄膜的厚度为47μm；

[0070] (5)在红外灯下烘烤25分钟，待敏感材料干燥后，把Al2O3陶瓷管在500℃下煅烧3小时；然后将电阻值为31Ω的镍铬合金线圈穿过Al2O3陶瓷管内部作为加热丝，最后将上述器件按照通用旁热式气敏元件进行焊接和封装，从而得到基于NiO/NiCr2O4纳米复合结构敏感材料的二甲苯气体传感器。

[0071] 其中，Al2O3陶瓷管的长为4.2mm，外径为1.3mm，内径为0.9mm。金电极的宽度为0.2mm，间距为0.5mm。