负载Ru纳米粒子的花状ZnO纳米材料及其制备方法和其在丙酮气体传感器中的应用技术

本发明专利技术提供一种负载Ru纳米粒子的花状ZnO纳米材料，其晶体呈花状晶体，晶体粒子的平均粒径为5μm，Ru纳米粒子均匀负载于ZnO纳米粒子表面，同时提供该材料的制备方法和该材料在丙酮气体传感器中的应用。本发明专利技术采用负载Ru纳米粒子的花状ZnO纳米材料作为敏感材料，不但应用了其较高比表面积，还可以有效地利用Ru对ZnO表面与丙酮气体的催化作用提高气敏响应；此外本发明专利技术的丙酮气体传感器为对现有结构的改进，将上述负载Ru纳米粒子的花状ZnO纳米材料涂覆于敏感元件即可，具有制备方法简单，成本低廉，可大规模生产的特点，对丙酮气体具有良好的检测性能。总体上本发明专利技术采用的工艺简单、制得的器件体积小、适于大批量生产，因而具有重要的应用价值。

Flower-like ZnO nanomaterials loaded with Ru nanoparticles and their preparation methods and applications in acetone gas sensors

【技术实现步骤摘要】
负载Ru纳米粒子的花状ZnO纳米材料及其制备方法和其在丙酮气体传感器中的应用
本专利技术属于气体传感器
，具体涉及一种负载Ru纳米粒子的花状ZnO纳米材料作为气体敏感材料，同时涉及其制备方法和其在丙酮气体传感器中的应用。
技术介绍
丙酮在工业上主要作为溶剂用于炸药、塑料、橡胶、纤维、制革、油脂、喷漆等行业中,也可作为合成烯酮、醋酐、碘仿、聚异戊二烯橡胶、甲基丙烯酸甲酯、氯仿、环氧树脂等物质的重要原料。而丙酮对人体有较大的健康危害，急性中毒主要表现为对中枢神经系统的麻醉作用，出现乏力、恶心、头痛、头晕、易激动。重者发生呕吐、气急、痉挛，甚至昏迷。对眼、鼻、喉有刺激性。而慢性影响有长期接触该品出现的眩晕、灼烧感、咽炎、支气管炎、乏力、易激动等。皮肤长期反复接触可致皮炎。而且丙酮本身具有极度易燃、易爆的特性。所以对丙酮的快速智能检测使得开发高性能丙酮气体传感器成为一种必要。在气体传感器中，金属氧化物半导体型气体传感器具有灵敏度高、选择性好、响应恢复快、成本较低及携带方便等优点，是目前应用最广泛的气体传感器之一。金属氧化物半导体气体传感器是利用敏感材料直接吸附检测气体，使得材料的电学性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.负载Ru纳米粒子的花状ZnO纳米材料，其特征在于，其晶体呈花状晶体，晶体粒子的平均粒径为5μm，Ru纳米粒子均匀负载于ZnO纳米粒子表面。

【技术特征摘要】
1.负载Ru纳米粒子的花状ZnO纳米材料，其特征在于，其晶体呈花状晶体，晶体粒子的平均粒径为5μm，Ru纳米粒子均匀负载于ZnO纳米粒子表面。2.制备负载Ru纳米粒子的花状ZnO纳米材料的方法，其特征在于，步骤包括：步骤一、采用水热法、热蒸发锌粉法或者微波加热法制备花状ZnO，得到花状晶体的ZnO白色粉末；步骤二、负载Ru纳米粒子的花状ZnO纳米材料的制备，如下：S21取步骤一制得的花状晶体的ZnO白色粉末0.01～0.1g加入到30～60ml乙二醇中并使之完全溶解；S22将100～150μL、浓度为15～30mmol/L的RuCl3溶液加至S21制得的溶液中并使之完全溶解；S23将S22制得的溶液在120～150℃反应3～5小时，所得产物离心后得到灰白色沉淀物，将沉淀物研磨20～30min后得到负载Ru纳米粒子的花状ZnO纳米材料。3.如权利要求2所述制备负载Ru纳米粒子的花状ZnO纳米材料的方法，其特征在于，所述步骤一制备花状ZnO的方法为：S11氢氧化钠4～8g溶解于100～120ml水中，制得A溶液；S12硫酸锌2～3g溶解于35～45ml水中，制得B溶液；S13A溶液置于55～70℃水浴下，将B溶液滴加至A溶液中，滴加的同时伴随搅拌；滴加完成后，将混合液置于55～70℃烘箱中4～8小时；然后混合液经离心、洗涤后，将沉淀物在60～80℃下干燥12～24小时，取出后研磨，得到花状晶体的ZnO白色粉末。4.如权利要求2或3所述制备负载Ru纳米粒子的花状ZnO纳米材料的方法，其特征在于，所述步骤一和步骤二中所用的溶剂水为去离子水或超纯水。5.如权利要求3所述制备负载Ru纳米粒子的花状ZnO纳米材料的方法，其特征在于，所述步骤S13中B溶液滴加至A溶液的速度为1滴/秒。6.如权利要求2所述制备负载Ru纳米粒子的花...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨明辉，曲奉东，王晨豪，张沈丹，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江,33