一种气敏材料，制备方法及其在气敏传感器中的应用技术

本发明专利技术提供一种气敏材料，制备方法及其在气敏传感器中的应用，所述g‑C3N4/ZnO气敏材料为片层状堆积结构，其中，g‑C3N4占g‑C3N4/ZnO质量分数为1％；其在工作温度为280℃时，对100ppm的乙醇气体灵敏度达到84.1；制备方法如下：首先制备出石墨相碳化氮，然后加入氧化锌前驱物，通过水热法制备g‑C3N4/ZnO；其在气敏传感器中的应用，将g‑C3N4/ZnO气敏材料涂覆于金电极包覆的Al2O3陶瓷管表面制成气敏传感元件。本发明专利技术利用水热法将g‑C3N4与纳米ZnO耦合，首次制备出g‑C3N4/ZnO(1％g‑C3N4)气敏材料，实现气体传感器材料与功能的一体化,对乙醇、甲烷、硫化氢等还原性气体响应和恢复时间短、灵敏度高。

A kind of gas sensitive material, preparation method and its application in gas sensor

【技术实现步骤摘要】
一种气敏材料，制备方法及其在气敏传感器中的应用
本专利技术涉及功能纳米材料制备
，还涉及气体传感检测
，具体涉及一种气敏材料，制备方法及其在气敏传感器中的应用。
技术介绍
气体传感器是一种将气体种类、浓度等参量转化成可以被人员、仪器仪表、计算机等利用的信息装置。检测方式可分为测量电阻、电位、电流、热量、热传导、温度、光的吸收、光的折射率等的变化。气体传感器能够迅速而准确地监测环境中的各种有害、有毒、易燃、易爆气体，从而在防灾、工业生产、环境保护、汽车尾气、国防等领域都有重要应用。按照气敏材料以及与气体相互作用产生的效应可以大致将气体传感器分为半导体气体传感器、电化学气体传感器、固体电解质气体传感器、光学气体传感器、石英晶体微天平气体传感器等。近年来，半导体气体传感器研究最为广泛。半导体气体传感器主要包括金属氧化物半导体气体传感器和有机半导体气体传感器。半导体气体传感器因其在环境检测和医学诊断中的重要应用被广泛研究。纳米氧化锌(ZnO)的晶相结构、电子结构与大块体材料不同，在热学、电学、磁学和光学等方面表现出许多奇异性质。ZnO气敏材料首先获得应用的是烧结体型和厚膜型，但由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气敏材料，其特征在于：所述g‑C3N4/ZnO气敏材料为片层状堆积结构，其中，g‑C3N4占g‑C3N4/ZnO质量分数为1％；所述g‑C3N4/ZnO气敏材料在工作温度为280℃时，对100ppm的乙醇气体灵敏度达到84.1。

【技术特征摘要】
1.一种气敏材料，其特征在于：所述g-C3N4/ZnO气敏材料为片层状堆积结构，其中，g-C3N4占g-C3N4/ZnO质量分数为1％；所述g-C3N4/ZnO气敏材料在工作温度为280℃时，对100ppm的乙醇气体灵敏度达到84.1。2.一种气敏材料的制备方法，其特征在于：首先制备出石墨相碳化氮，然后加入氧化锌前驱物，通过水热法制备g-C3N4/ZnO，具体包括以下步骤：S1：制备石墨相氮化碳：称取5g三聚氰胺放入坩埚中，置于马弗炉中以5～8℃/min升温速率加热至550～600℃，并保温5h，冷却至室温后，取出研磨，溶于无水乙醇超声分散，然后离心，取出上层清液，得到沉淀物，重复三次，再放入60℃干燥箱中干燥，得到黄色粉末g-C3N4；S2：水热法制备g-C3N4/ZnO前驱体分散液；S3：制备g-C3N4/ZnO气敏材料：将所得g-C3N4/ZnO前驱体分散液冷却至室温后，静置分离出沉淀，去离子水洗涤3次，放入60～100℃干燥箱中干燥1～12h后，在400～450℃下保温2h，冷却至室温后，制出白色粉末状气敏材料g-C3N4/ZnO；其中，水热法制备g-C3N4/ZnO前驱体分散液包括以下步骤：a.配制g-C3N4悬浮液：在室温条件下，称取5.9mgg-C3N4溶于10mL的去离子水中，搅拌至充分溶解，形成g-C3N4悬浮液；b.配制醋酸锌溶液：在室温条件下，称取1.317g醋酸锌于20mL去离子水中，搅拌至玻璃杯充分...

【专利技术属性】
技术研发人员：张现峰，吕长鹏，王传虎，杜文杰，王威，
申请(专利权)人：蚌埠学院，
类型：发明
国别省市：安徽,34