一种基于VO2@ZnO的丙酮气敏传感器的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于VO2@ZnO的丙酮气敏传感器的制备方法，包括以下步骤：VO2纳米棒的制备、ZnO纳米种子表面吸附的VO2纳米棒的制备、表面壳层ZnO纳米棒的生长、涂片。本发明专利技术中所运用的制备工艺要求低，设备简单、易操作，制作工艺成本低，制备的步骤相对独立，适合用于大规模的工业生产。本发明专利技术方法制备的复合结构形貌较均一，具有较大的比表面积，而且在两种材料接触界面形成异质结结构。该VO2@ZnO复合结构气体传感器在室温下对100ppm的丙酮气体有明显的响应，能够实现在室温下对丙酮气体的有效探测，且响应时间短。本发明专利技术所制备的纳米结构在低功耗气敏传感器方向具有较大的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于VO2@ZnO的丙酮气敏传感器的制备方法
本专利技术属于半导体
，涉及一种基于VO2@ZnO复合结构的室温丙酮气敏传感器的制备方法。
技术介绍
丙酮是一种良好的有机溶剂，广泛用于工业生产以及实验室研究。但是丙酮化学性质活泼，在常温下极易挥发，丙酮蒸汽无色并且高度易燃。高浓度的丙酮气体(>10000ppm)对人的眼、鼻、喉有刺激性，大量吸入甚至会造成乏力、恶心、头痛、头晕等中毒症状。另外，丙酮的闪点只有-20℃，沸点只有56.05℃，丙酮气体能与空气形成爆炸性混合物，其爆炸浓度极限为2.5％～12.8％。当空气中丙酮的浓度处在爆炸极限范围内时，即使遇到小火花也能造成威力巨大的爆炸事故。因此发展能够准确、快速探测丙酮气体的高性能传感器具有重大意义。金属氧化物半导体型气敏传感器具有低成本，高灵敏度，易于控制与操作等优点，因而受到越来越广泛的关注。人们所熟知的传统的金属氧化物半导体气敏材料，诸如ZnO，被报道是良好的丙酮敏感材料。尤其像纳米棒和纳米线此类的一维纳米结构，具有较高的比表面积，而且易于进行表面修饰，所以近年来引发了国内外学者的广泛的研究兴趣。一维ZnO本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于VO2@ZnO的丙酮气敏传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)VO2纳米棒的制备：以V2O5粉末和草酸二水合物粉末为反应前驱物，称取草酸二水合物粉末，搅拌溶解在去离子水中配成无色透明溶液；称取V2O5粉末加入到上述溶液中继续搅拌，直到形成绿色透明溶液；将得到的溶液转移到聚四氟乙烯内衬中，装到反应釜外壳中，将反应釜放置于干燥箱中，设置180℃反应24‑36h；待反应结束后，自然冷却到室温，用离心机分离出黑色沉淀产物，分别用去离子水和无水乙醇清洗数次；(2)ZnO纳米种子表面吸附的VO2纳米棒的制备：取洁净的烧瓶，水浴条件下在烧瓶内配制适量浓度为0.01M的二水乙酸锌的甲醇溶液...

【技术特征摘要】
1.一种基于VO2@ZnO的丙酮气敏传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)VO2纳米棒的制备：以V2O5粉末和草酸二水合物粉末为反应前驱物，称取草酸二水合物粉末，搅拌溶解在去离子水中配成无色透明溶液；称取V2O5粉末加入到上述溶液中继续搅拌，直到形成绿色透明溶液；将得到的溶液转移到聚四氟乙烯内衬中，装到反应釜外壳中，将反应釜放置于干燥箱中，设置180℃反应24-36h；待反应结束后，自然冷却到室温，用离心机分离出黑色沉淀产物，分别用去离子水和无水乙醇清洗数次；(2)ZnO纳米种子表面吸附的VO2纳米棒的制备：取洁净的烧瓶，水浴条件下在烧瓶内配制适量浓度为0.01M的二水乙酸锌的甲醇溶液，剧烈搅拌伴随整个过程；在烧杯内配制0.03M氢氧化钾的甲醇溶液，并将此溶液逐滴滴入到二水乙酸锌的甲醇溶液中；混合液在60℃下持续搅拌2小时得到ZnO纳米种子溶液；将步骤(1)中制得的VO2纳米棒分散到得到的ZnO种子液中，室温...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁继然，杨然，周立伟，赵一瑞，郭津榜，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12