[发明专利]一种单壁碳纳米管/金属薄膜传感器及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种基于蜘蛛丝状单壁碳纳米管(SSL‑SWNTs)/纳米金属复合薄膜的传感器的制备方法及其应用。首先在金属箔上获得SSL‑SWNTs；将金属箔酸解除去后，用有机薄膜撑起SSL‑SWNTs，得到有机薄膜支撑的SSL‑SWNTs；将有机薄膜支撑的SSL‑SWNTs在溅射仪中放入金属靶溅射，生成有机薄膜支撑的SSL‑SWNTs/纳米金属复合薄膜；在有机薄膜支撑的SSL‑SWNTs/纳米金属复合薄膜的两端涂上银浆，连上导线，即得到基于SSL‑SWNTs/纳米金属复合薄膜的传感器。该传感器的制备方法具有工艺简单、操作容易、成本低、可控性好，灵敏度高、使用寿命长、功能多，并可进行大规模生产等特点，是一种制备高性能传感器的理想方法。

主权项

1.一种基于蜘蛛丝状单壁碳纳米管/纳米金属复合薄膜的传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将清洗过的金属箔置于CVD炉中石英管内的下游区，将催化剂置于石英管内的上游区；将CVD炉在100‑1000sccm氩气气氛下以5‑20℃/min的速率升温到800‑1100℃，然后将催化剂移至石英管内温度为60‑150℃的区域进行升华，同时从上游区通入2‑20sccm的碳源反应5‑300min；所述的催化剂为二茂铁、二茂镍、二茂钴中的一种；(2)关闭碳源，施加外磁场，其他参数保持不变，维持5‑300min；关闭外磁场，通入5‑30sccm的碳源，将催化剂移至石英管内温度为20‑35℃的区域，其他参数保持不变，维持5‑300min；反应结束后，先关闭碳源，然后将石英管自然冷却至室温，即在金属箔的一侧表面上得到蜘蛛丝状单壁碳纳米管薄膜；(3)将金属箔未覆盖蜘蛛丝状单壁碳纳米管薄膜的一面与0.1‑1mol/L的稀酸接触反应，待金属箔被溶解完全后，用预拉伸的有机薄膜捞起漂浮在溶液面上的蜘蛛丝状单壁碳纳米管薄膜，依次用去离子水和清洗，最后吹干，得到有机薄膜支撑的蜘蛛丝状单壁碳纳米管薄膜；(4)将有机薄膜支撑的蜘蛛丝状单壁碳纳米管薄膜和金属靶放入溅射仪中，抽真空30‑300min后通入氮气，当放电电流达到5‑20mA时启动溅射仪；溅射120‑1000s后关闭溅射仪，取出有机薄膜支撑的蜘蛛丝状单壁碳纳米管/纳米金属复合薄膜；所述的金属靶由Au、Ag、Cu、Pt、Ni、Fe、Al中的一种或几种组成；(5)在有机薄膜支撑的蜘蛛丝状单壁碳纳米管/纳米金属复合薄膜的两端涂上银浆，连上导线，即得到蜘蛛丝状单壁碳纳米管/纳米金属复合薄膜传感器。