[发明专利]ZnO-In2O3纳米半导体晶体气敏材料制备方法有效
| 申请号： | 201410102645.6 | 申请日： | 2014-03-19 |
| 公开（公告）号： | CN103901081A | 公开（公告）日： | 2014-07-02 |
| 发明（设计）人： | 曹希传;宣瑞飞;孙毅成;耿浩燃;陈辉 | 申请（专利权）人： | 中国矿业大学 |
| 主分类号： | G01N27/12 | 分类号： | G01N27/12;B82Y40/00;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) 32249 | 代理人： | 杨晓玲 |
| 地址： | 221116 江苏省*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | 一种ZnO-In2O3纳米半导体晶体气敏材料制备方法，属于无机纳米半导体复合材料。步骤为：首先以六水硝酸锌（Zn(NO3)2·6H2O）、4.5水硝酸铟（In(NO3)3·9/2H2O），以及聚乙烯吡咯烷酮（Polyvinylpyrrolidone PVP）为原料，其中硝酸锌和硝酸铟分别作为锌源和铟源，PVP增加溶液的粘度，并用乙醇、N，N-二甲基甲醛(DMF)作为溶剂，通过静电纺丝方法以及后续热处理过程制备出ZnO–In2O3纳米复合纤维；其次，以ZnO-In2O3复合纳米纤维作为晶种，在锌氨溶液环境下进行水热处理，在ZnO-In2O3纤维表面生长氧化锌晶体得到松枝形貌ZnO-In2O3纳米复合材料；最后，以松枝形貌ZnO-In2O3纳米复合材料作为基础材料组装成气敏元件。优点：能耗低、无污染，制备使用的设备简单，反应过程条件温和，稳定性好。具有类似PN型半导体异质结结构，灵敏度高，恢复时间短。 | ||
| 搜索关键词： | zno in sub 纳米 半导体 晶体 材料 制备 方法 | ||
【主权项】：
一种ZnO‑In2O3纳米半导体晶体气敏材料制备方法，其特征是：该制备方法：通过静电纺丝技术合成由半导体纳米氧化物ZnO和In2O3有机复合而成纳米纤维复合物；然后，水热合成制备出对乙醇气体具有高敏感性能的“松树枝”形貌的无机纳米半导体复合材料；具体方法步骤为：首先以六水硝酸锌（Zn(NO3)2·6H2O）、4.5水硝酸铟（In(NO3)3·9/2H2O），以及聚乙烯吡咯烷酮（Polyviny lpyrrolidone PVP）为原料，用乙醇、N，N‑二甲基甲醛(DMF)作为溶剂，其中溶剂质量与锌源铟源的质量和与PVP质量比例为(6∽10):(3∽5):8，通过静电纺丝技术制备出ZnO–In2O3纳米复合纤维；所述的静电纺丝条件是：型号22G内径为0.41mm纺丝针头的5mL医用注射器来盛放前驱体溶液，直流电压30kV，正极接在纺丝针头上，使用接地的铝箔作为纺丝接收器，与针头的垂直距离为25cm，前驱体溶液的流出速度为1.32mL h‑1，铝箔得到白色无纺布；将无纺布在75℃下烘干5h，室温收集无纺布后置于马弗炉中加热到600℃，恒温3h，自然冷却后，得到淡黄色ZnO‑In2O3复合纳米纤维；其次以1mg的ZnO‑In2O3复合纳米纤维作为晶种，在锌氨溶液环境下，15ml去离子水溶解165mg的Zn(CH3COO)2·2H2O加入3.0∽3.2mmol的氨水一同加入到25mL的反应釜中，在95℃下进行水热处理8∽10h，自然冷却至室温，取出产物，分别用去离子水和乙醇清洗3‑5次，从而在ZnO‑In2O3纤维表面生长氧化锌晶体得到松枝形貌ZnO‑In2O3纳米复合材料。
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