[发明专利]一种基于rGO-Co3

说明书

一种基于rGO‑Co3O4复合物的室温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加热线圈组成。由水热与水浴相结合的方法制得rGO‑Co3O4复合物敏感材料，利用石墨烯高的比表面积、气体吸附能力、快的载流子迁移速率以及良好的导电性及其与Co3O4之间的协同作用，从而增加了被检测气体的表面化学反应以及形成了rGO和Co3O4之间的电荷转移，进而有效地提高了传感器对于NO2的敏感特性，且将器件的工作温度降低至室温。器件工艺简单，体积小，适于大批量生产，因而在检测微环境中NO2含量方面有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于半导体金属氧化物气体传感器技术领域，具体涉及一种基于rGO-Co3O4复合物的室温NO2传感器及其制备方法。

背景技术

大气污染的概念。通常情况下，大气中微量气体的组成是微不足道的。但是在一定范围的大气中，原本没有的微量物质的出现，很有可能对人、动物、植物及物品、材料等产生不利的影响和危害。当大气中污染物质的浓度达到有害程度，甚至能够破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件，对人或物造成危害的现象叫做大气污染。造成大气污染的发生既有自然因素又有人为因素，自然因素包括火山爆发、地震、森林火灾等产生的烟尘、硫氧化物、氮氧化物等。随着人类经济活动和生产的迅速发展，人为因素变得越来越主要，人类在消耗能源的同时，将大量的废气、烟尘等物质排入大气，严重地影响了大气环境的质量。

二氧化氮是一种棕红色、高度活性的气态物质，又称过氧化氮。二氧化氮除自然来源外，主要来自于燃料的燃烧、城市汽车尾气。此外，工业生产过程也可产生一定量的二氧化氮。NO2对健康的损害主要体现在呼吸道损伤，吸入NO2气体初期有轻微的眼及上呼吸道刺激症状，如咽部不适、干咳等。经数小时或更长时间的潜伏期后，会引发迟发性肺水肿、成人呼吸窘迫综合征，表现出胸闷、咳嗽、紫绀等症状，可并发气胸及纵隔气肿。二氧化氮还是酸雨的成因之一，其所带来的环境危害还主要包括：对湿地和陆生植物物种之间竞争与组成变化的影响，大气能见度的降低，地表水的酸化及富营养化。

在种类众多的气体传感器中，以半导体金属氧化物为敏感材料的电阻型气体传感器具有灵敏度高、响应和恢复速度快、成本低等优点，是目前应用最广泛的气体传感器之一。但选择性一般，功耗大，抗干扰能力差等缺点也严重制约着其发展，因此以半导体金属氧化物为主体进行掺杂和修饰已经成为解决这些问题非常必要的手段。