[发明专利]一种花瓣状薄膜型Zn-Al类气敏材料的制备方法

说明书

本发明提供一种花瓣状薄膜型Zn‑Al类气敏材料的制备方法，制备出的气敏材料是由众多纳米片交错形成的均匀薄膜，纳米片光滑平整，厚度为几十纳米，直径为1μm左右，在纳米片层表面形成了纳米花瓣状结构，比表面积大，对乙醇，甲醇，丙酮都表现出气敏特性，与单纯的ZnO薄膜材料相比，具有更高稳定性，制备出的薄膜气敏材料直接生长基底上，因此制备出的样品机械强度更高，不易脱落。

技术领域

本发明属于新型气敏材料制备技术领域，具体涉及一种大面积花瓣状薄膜型Zn-Al类气敏材料的制备方法。

背景技术

现有的投入市场的半导体气敏传感器多是烧结型陶瓷气敏传感器，伴随着微电予学科的发展，气敏传感器朝着小型化、集成化、多功能化的方向发展。此时，烧结型陶瓷气敏元件就无法再满足这些要求、实现器件的小型化和集成化，薄膜型气敏材料满足了气敏传感器发展需求，于是薄膜型气敏传感器成为了近年来气敏传感器的研究热点。但是，薄膜型材料的制备工艺复杂，成本高，薄膜型气敏材料大面积制备成为难点。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种花瓣状薄膜型Zn-Al类气敏材料，解决现有薄膜型气敏材料制备技术中存在的薄膜制备复杂，成本高、难以成大面积的问题。

本发明的技术方案为：

一种花瓣状薄膜型Zn-Al类气敏材料的制备方法，包括以下步骤，制备多孔阳极氧化铝基底；

将C₆H₁₂N₄溶液滴加到Zn(CH₃COO)₂溶液中，混合后搅拌直至形成透明混合溶液；

将多孔阳极氧化铝基底放置于透明混合溶液底部，水浴加热反应后，取出多孔阳极氧化铝基底，清洗烘干；

烘干后的多孔阳极氧化铝基底经400℃-600℃退火，得到所述气敏材料。

优选的，600℃退火最佳。

所述制备多孔阳极氧化铝基底前，先对铝片进行退火处理。

所述C₆H₁₂N₄溶液滴加到Zn(CH₃COO)₂溶液具体为0.005mol/L的Zn(CH₃COO)₂与0.05mol/L的C₆H₁₂N₄按体积比1:1滴加。

所述水浴加热反应具体为在60℃下反应5小时。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明首次研究出了一种花瓣状的气敏材料，是由众多纳米片交错形成的均匀薄膜，纳米片光滑平整，厚度为几十纳米，直径为1μm左右，有些纳米片堆叠在一起，形成更厚的纳米片，交错的纳米片也形成了诸多不规则的立体空间。在纳米片层表面形成了纳米花瓣状结构，比表面积大，对乙醇，甲醇，丙酮都表现出气敏特性。尤其是600℃相对于400℃、500℃对乙醇，甲醇，丙酮表现出相对良好的气敏特性。

(2)本发明制作的薄膜型气敏材料ZnO/ZnAl₂O₄与单纯的ZnO薄膜材料相比，具有更高稳定性，制备出的薄膜气敏材料直接生长基底上，因此制备出的样品机械强度更高，不易脱落。

附图说明

图1为在AAO表面生长的Zn-Al LDH SEM图；

图2为Zn-Al LDH退火前后SEM图；

图3为Zn-Al LDH退火后XRD图；

图4为针对乙醇的气敏测试结果图；