一种超细Au粒子修饰的ZnO基乙炔传感器及制备方法技术
【技术实现步骤摘要】
以超细Au纳米粒子修饰的球形多片层结构ZnO为敏感层的乙炔气体传感器及制备方法
本专利技术属于气体传感器
，具体涉及一种以超细Au纳米粒子修饰的球形多片层结构ZnO纳米材料为敏感层的乙炔气体传感器及其制备方法。
技术介绍
随着工业化和现代化进程的快速发展，在物质财富极大丰富的同时，生产安全和环境问题也日益凸显。人们在日常生活当中越来越容易接触到一些危及我们身体健康和生命安全的危险气体，例如装修材料中释放的有机易挥发性有毒气体甲醛、苯、二甲苯，甲烷和一氧化碳为主要成分的天然气，煤炭燃烧、汽车尾气中的二氧化硫和氮氧化物等。因此，出于对环境保护和人身安全的考虑，研究并开发出一些响应度高、检测速度快的气体传感器就显得十分必要。作为一种被广泛应用的燃料和原材料，乙炔在金属切割焊接、有机材料合成等领域被广泛地应用。同时乙炔也是一种易燃易爆气体，如果乙炔泄漏到空气中并达到一定浓度时，遇明火就会发生爆炸，从而威胁人们生命财产安全。如果在乙炔发生泄漏的初期(浓度低于爆炸限)就能够被探测到并发出警报，就可以有效地避免爆炸的发生，保护人们的生命和财产安全。因此，开发响应度高、检测...
【技术保护点】
一种以超细Au纳米粒子修饰的球形多片层结构ZnO纳米材料为敏感层的乙炔气体传感器，从下至上依次由Al2O3衬底、Pd金属叉指电极、涂覆在Al2O3衬底和Pd金属叉指电极上的敏感层组成，其特征在于：敏感层的材料为超细Au纳米粒子修饰的球形多片层结构ZnO纳米材料，超细Au纳米粒子的粒径为0.5～3nm，通过溶剂热反应生成的、由多孔ZnO片层构成的球形多片层结构ZnO纳米材料的粒径为2～4μm，多孔ZnO片层的厚度为20～50nm，大量超细Au纳米粒子生长在多孔ZnO片层之上。
【技术特征摘要】
1.一种以超细Au纳米粒子修饰的球形多片层结构ZnO纳米材料为敏感层的乙炔气体传感器，从下至上依次由Al2O3衬底、Pd金属叉指电极、涂覆在Al2O3衬底和Pd金属叉指电极上的敏感层组成，其特征在于：敏感层的材料为超细Au纳米粒子修饰的球形多片层结构ZnO纳米材料，超细Au纳米粒子的粒径为0.5～3nm，通过溶剂热反应生成的、由多孔ZnO片层构成的球形多片层结构ZnO纳米材料的粒径为2～4μm，多孔ZnO片层的厚度为20～50nm，大量超细Au纳米粒子生长在多孔ZnO片层之上。2.如权利要求1所述的一种以超细Au纳米粒子修饰的球形多片层结构ZnO纳米材料为敏感层的乙炔气体传感器，其特征在于：Pd金属插指电极的宽度和间距均为0.15～0.20mm，厚度为100～150nm。3.权利要求1所述的一种以超细Au纳米粒子修饰的球形多片层结构ZnO纳米材料为敏感层的乙炔气体传感器的制备方法，其步骤如下：(1)Pd金属叉指电极的处理首先分别用丙酮、乙醇棉球擦拭带有Pd金属叉指电极的Al2O3衬底至干净，再将带有Pd金属叉指电极的Al2O3衬底依次置于丙酮、乙醇和去离子水中，分别超声清洗5～10分钟，最后在100～120℃环境下干燥；(2)超细Au纳米粒子修饰的球形多片层结构ZnO纳米材料的制备①球形多片层结构ZnO纳米材料的制备：室温条件下，首先将无水乙醇、甘油和去离子水混合，搅拌15～25分钟得到混合溶剂，然后向24mL上述混合溶剂中加入六水合硝酸锌、尿素和十六烷基三甲基溴化铵的混合物1～2g，并继续搅拌20～30分钟，溶剂中无水乙醇、甘油和去离子水的体积比为6～8：6～8：10，六水合硝酸锌、尿素和十六烷基三甲基溴化铵的质量比为8～10：4～6：2～3；然后将得到的溶液在160～200℃下水热反应5～8h，冷却至室温后将生成物用去离子水离心清洗，离心产物在60～80℃条件下干燥6～10h，最后在450～550℃下煅烧2～4h，从而得到由多孔ZnO纳米片构成的球形多片层结构ZnO纳米材料；②粒径为0.5～3nm的超细Au纳米粒子修饰的球形多片层结构ZnO纳米材料的制备：在30～45℃的条件下，将步骤①制备的球...
【专利技术属性】
技术研发人员：阮圣平，申郑，张歆东，郭文滨，沈亮，董玮，温善鹏，周敬然，刘彩霞，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22
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