一种碱式碳酸钴与RGO的复合结构的气敏薄膜传感器及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种碱式碳酸钴与RGO的复合结构的气敏薄膜传感器及其制备方法，过程为：先制备出氧化石墨烯的分散液，再将其与六水氯化钴和尿素的混合液进行进一步均匀混合，采用一步水热法，即可得到碱式碳酸钴与RGO的复合结构的气敏薄膜，再将其滴涂到洁净的叉指电极上，在40‑80℃烘1‑60分钟，得到碱式碳酸钴与RGO的复合结构的气敏薄膜传感器。本发明专利技术能够克服传统传感器的缺点，简化了制备工艺，同时还实现室温检测。本发明专利技术克服了碱式碳酸钴材料低电导率的问题，通过引入RGO提升了材料的电导率，使得环境噪声的影响被极大降低。本发明专利技术克服了RGO的气体吸附位不足的缺点，通过引入碱式碳酸钴为传感器提供了大量的气体分子吸附位，极大的提升了传感器的气敏响应。

A Gas Sensor with Composite Structure of Cobalt Carbonate and RGO and Its Preparation Method

The invention discloses a gas sensing film sensor with a composite structure of basic cobalt carbonate and RGO and a preparation method thereof. The process is as follows: firstly, the dispersing solution of graphene oxide is prepared, and then the mixture of graphene oxide and cobalt chloride hexahydrate and urea is further uniformly mixed. Then, the gas sensing film with a composite structure of basic cobalt carbonate and RGO can be obtained by one-step hydrothermal method, and then the droplets are coated to a clean one-step hydrothermal method. A gas-sensing film sensor with a composite structure of cobalt carbonate and RGO was obtained by baking the interdigital electrode at 40 80 C for 1 60 minutes. The invention can overcome the shortcomings of traditional sensors, simplify the preparation process and realize room temperature detection. The invention overcomes the problem of low conductivity of basic cobalt carbonate material, improves the conductivity of material by introducing RGO, and greatly reduces the influence of environmental noise. The invention overcomes the shortcoming of insufficient gas adsorption potential of RGO, provides a large number of gas molecular adsorption sites for the sensor by introducing basic cobalt carbonate, and greatly improves the gas sensing response of the sensor.

【技术实现步骤摘要】
一种碱式碳酸钴与RGO的复合结构的气敏薄膜传感器及其制备方法
本专利技术属于传感
，涉及一种碱式碳酸钴与RGO复合结构的气敏薄膜传感器的制备，具体涉及一种碱式碳酸钴与RGO的复合结构的气敏薄膜传感器及其制备方法。
技术介绍
目前气敏传感器领域采用的气敏材料主要是金属氧化物，因其具有很快的响应速度和高的气敏响应，而在世界范围内被研究人员广为推崇。但其相对繁琐的制备工艺(通常采用水热法和高温退火处理制备)，使得金属氧化物生产成本高。与此同时，金属氧化物必须在加热到一定温度时(100-400℃)，才会对气体有较好的气敏响应。这不仅会增加能量损耗，不利于环保，同时高温对于易燃易爆气体，会带来极大的测试风险，而且一直处在高温状态还会减弱传感器的寿命。碱式碳酸钴一直以来主要作为采用高温退火法制备四氧化三钴的前驱物，而被大家所熟知。然而碱式碳酸钴由于其自身的特征，比如：简单的制备工艺，高比表面积，以及特有3D结构等等，使其非常有潜力作为一种气敏材料，而被应用于气敏传感器领域。但是到目前为止，气敏传感器领域并没有与碱式碳酸钴相关的报道，主要是因为碱式碳酸钴极低的电导率导致其无法在气敏方面得到很本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碱式碳酸钴与RGO的复合结构的气敏薄膜传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)，将氧化石墨烯分散液与六水氯化钴和尿素的混合液混合并加热进行水热反应，得到复合材料；其中，氧化石墨烯分散液中，每30ml的去离子水中含有1‑40mg的氧化石墨烯；六水氯化钴和尿素的混合液中，每30ml的去离子水中含有0.5‑2.5g六水氯化钴和0.5‑2.5g的尿素；氧化石墨烯分散液与六水氯化钴和尿素的混合液的体积比为1:1；步骤2)，对步骤1)得到的复合材料进行除杂，得到洁净的反应物；步骤3)，将步骤2)所得的反应物滴涂在电极上，再进行晾干和烘，得到所述碱式碳酸钴与RGO的复合结构的气敏薄膜传感...

【技术特征摘要】
1.一种碱式碳酸钴与RGO的复合结构的气敏薄膜传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)，将氧化石墨烯分散液与六水氯化钴和尿素的混合液混合并加热进行水热反应，得到复合材料；其中，氧化石墨烯分散液中，每30ml的去离子水中含有1-40mg的氧化石墨烯；六水氯化钴和尿素的混合液中，每30ml的去离子水中含有0.5-2.5g六水氯化钴和0.5-2.5g的尿素；氧化石墨烯分散液与六水氯化钴和尿素的混合液的体积比为1:1；步骤2)，对步骤1)得到的复合材料进行除杂，得到洁净的反应物；步骤3)，将步骤2)所得的反应物滴涂在电极上，再进行晾干和烘，得到所述碱式碳酸钴与RGO的复合结构的气敏薄膜传感器。2.根据权利要求1所述的一种碱式碳酸钴与RGO的复合结构的气敏薄膜传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，氧化石墨烯分散液的制备过程如下：向去离子水中加入氧化石墨烯，得到混合物，再对该混合物震荡10-60分钟，然后超声4-24小时，得到分散均匀的氧化石墨烯分散液。3.根据权利要求1所述的一种碱式碳酸钴与RGO的复合结构的气敏薄膜传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，六水氯化钴和尿素的混合液的制备过程如下：向去离子水中加入六水氯化钴和尿素，超声处理3分钟，并用磁力搅拌机连续搅拌1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昕，王常，刘卫华，崔宏旺，刘康，朱莉，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61