[发明专利]一种对乙醇敏感的氧化锌-氧化钴纳米中空多面体膜

摘要

本发明提供了一种可用于检测乙醇的氧化锌‑氧化钴纳米中空多面体膜的制备方法，属于气敏传感器技术领域。我们将六水硝酸锌和六水硝酸钴以一定比例混合，通过模板法制备了氧化锌‑氧化钴前驱体，然后热处理得到氧化锌‑氧化钴中空多面体，再通过丝网印刷法制备成膜器件。在所掺杂范围内(氧化锌和氧化钴的摩尔比例分别为0、0.5mol％、2mol％和4mol％)，2mol％为最佳掺杂。在所测温度范围内(100‑300℃)，对于2mol％ZnO‑Co₃O₄和4mol％ZnO‑Co₃O₄，最佳工作温度降为200℃。2mol％ZnO‑Co₃O₄在200℃下对1000ppm乙醇的灵敏度高达106，响应/恢复时间为7/236秒。此传感器膜制备方法简单，原料成本低，材料膜性能优异，可重复性好，具有很好的应用价值和前景。

主权项

1.一种对乙醇敏感的ZnO‑Co3O4纳米中空多面体膜的制备方法，其制备步骤包括：(1)将一定量的2‑甲基咪唑溶于适量的甲醇，持续搅拌5分钟；(2)将一定量的六水硝酸锌以一定比例和六水硝酸钴混合后溶于适量甲醇，将步骤(1)的混合液和步骤(2)的混合液混合并搅拌10分钟；(3)将上述混合液在室温下静置20小时，然后分别用去离子水和无水乙醇进行多次离心洗涤，将离心洗涤后的紫色样品在真空干燥箱中80℃下干燥，得到ZnO‑Co3O4前驱体；(4)将上述前驱体粉末置于管式炉中在300℃下处理3小时，管式炉的升温速率为2℃/分钟，最后得到ZnO‑Co3O4中空多面体粉末；(5)取适量上述粉末溶于去离子水并搅拌，使其形成均匀的粘稠物，接着用丝网印刷技术把该粘稠物印到有铂电极的陶瓷片上，等膜完全干燥后，将其置于干燥箱中2小时，干燥箱温度设置为100℃，最后得到测试基片。