[发明专利]氧化锌粉体的制备方法及在制备气体传感器中的应用

说明书

本申请属于传感器材料制备技术领域，本申请提供了氧化锌粉体的制备方法及在制备气体传感器中的应用，所述氧化锌粉体的制备方法包括以下步骤：以水溶性锌源为原料，在碱性环境于90℃以上通过水热反应，经分离、干燥，得到氧化锌粉体，所述氧化锌粉体具有长径比高的微纳米形貌。实验表明，本发明分别成功制备了棒状、锥柱体形貌的氧化锌粉末。本发明以不同形貌的氧化锌构筑气体传感器，气敏性测试的工作温度较低，选择性较好，对其在实际中的应用范围较好。

技术领域

本申请属于传感器材料制备技术领域，具体涉及氧化锌粉体的制备方法及在制备气体传感器中的应用。

背景技术

氧化锌是比较常见的一类金属半导体材料，因为制备其所需要的原料获取容易，而且实验的制备过程相对简单、环保，材料本身又拥有良好的气敏性能，所以氧化锌常用于各式各样气体传感器的制备。

氧化锌用于制备气体传感器，其主要优点在于检测气体种类多、制备过程简单和性质较稳定等；现有技术中有一些方法可以制备得到颗粒、纳米片形貌的氧化锌材料。

然而，现有采用氧化锌材料的气体传感器也存在着很明显的缺点：工作温度高、选择性较差等。这些缺点都影响了氧化锌基气体传感器在实际中的应用范围，因此，研究氧化锌基气体传感器性能和改进方法，对生产生活有一定的现实意义和运用价值。

发明内容

有鉴于此，本申请提供氧化锌粉体的制备方法及在制备气体传感器中的应用，通过本发明方法，能够制备得到气敏性较好的氧化锌粉体材料，利于在气体传感器中的应用。

本发明提供一种氧化锌粉体的制备方法，包括以下步骤：

以水溶性锌源为原料，在碱性环境于90℃以上通过水热反应，经分离、干燥，得到氧化锌粉体，所述氧化锌粉体具有长径比高的微纳米形貌。

在本发明的实施例中，所述制备方法具体为：

以硝酸锌为原料，与六亚甲基四胺在水中混合溶解，所得的溶液进行水热反应，所述反应温度为92-96℃，制备得到棒状形貌的氧化锌。

在本发明的实施例中，所述水热反应的保温时间为20-30h，将得到的反应产物溶液离心分离，固相洗涤、干燥，得到棒状形貌的氧化锌粉体。

在本发明的实施例中，所述制备方法具体为：

以醋酸锌为原料，与氢氧化钠在水中混合溶解，所得的溶液进行水热反应，所述反应温度为150-165℃，制备得到锥柱体形貌的氧化锌。

在本发明的实施例中，所述水热反应的保温时间为8-12h，将得到的反应产物溶液离心分离，固相洗涤、干燥，得到锥柱体形貌的氧化锌粉体。

本发明提供如前文所述制备方法得到的氧化锌在制备气体传感器中的应用。

在本发明的实施例中，所述气体传感器检测的气体包括二氧化氮、二氧化碳、甲醚、甲醇和乙醇中的一种或多种。

在本发明的实施例中，所述气体传感器中氧化锌的工作温度为180-250℃。

与现有技术相比，本发明所述氧化锌粉体的制备方法为水热法，其以水溶性锌源为原料，在碱性环境于90℃以上进行水热反应，经分离、干燥，得到具有长径比高的微纳米形貌的氧化锌。实验表明，本发明分别成功制备了棒状、锥柱体形貌的氧化锌粉末。以不同形貌的氧化锌构筑气体传感器，气敏性测试的工作温度较低，选择性较好，对其在实际中的应用范围较好。

附图说明

图1为本发明实施例1的棒状氧化锌的SEM图；

图2为本发明实施例2的锥柱体氧化锌的SEM图；

图3为本发明比较例1的颗粒状氧化锌的SEM图；