[发明专利]一种基于电极表面原位生长纳米ZnO的NO2传感器

摘要

本发明涉及一种基于电极表面原位生长纳米ZnO的NO₂传感器，属于一维半导体金属氧化物材料的气体传感器技术领域。一种基于电极表面原位生长纳米ZnO的NO₂传感器，其特征在于：所述传感器是通过在电极元件上原位生长ZnO纳米线阵列所得，其中，所述ZnO纳米线直径为80～100nm，长度为600nm～1μm，ZnO纳米线的晶体结构为六方相纤锌矿晶体结构。本发明所述气体传感器在工作温度250℃时获得对NO₂气体的最大灵敏度，响应和恢复时间短，可逆性和选择性好，是具有良好发展前景的NO₂传感器。

主权项

1.一种基于电极表面原位生长纳米ZnO的NO₂传感器，其特征在于：所述传感器是通过在电极元件上原位生长ZnO纳米线阵列所得，其中，所述ZnO纳米线直径为80～100nm，长度为600nm～1μm，ZnO纳米线的晶体结构为六方相纤锌矿晶体结构；所述NO₂传感器按下述方法制备所得：(1)将电极元件浸入浓度为0.001～0.01M的二水合醋酸锌的乙醇溶液中，浸渍5～20s后，于40～80℃温度下干燥10～30min；将此浸渍—干燥过程重复2～5次；(2)将电极元件放置于管式电炉中，以10℃/min的加热速率升温至300～400℃并在空气中热处理10～40min，自然冷却至室温；(3)将相同浓度的六水合硝酸锌水溶液和六次甲基四胺水溶液按体积比为1:1混合，室温下搅拌均匀，得混合溶液，其中，六水合硝酸锌水溶液和六次甲基四胺水溶液的浓度为0.01～0.1M；(4)将混合溶液转移至聚四氟乙烯反应釜内胆中，随后将步骤(2)处理后所得的电极元件浸入该混合溶液中，密闭封装后将反应釜放置在干燥箱中，于80℃温度下反应12h；待反应结束并自然冷却至室温后，取出电极元件，水洗，再将电极元件转移至干燥箱中，于60℃温度下干燥30min；(5)将干燥后的电极元件放置在管式电炉中，以10℃/min的加热速率升温至350～450℃并在空气中热处理2～8h；待电极元件自然冷却至室温后，将其焊接到气敏测试系统的基座上并置于老化台上于350～450℃温度下老化6～24h，既得。