一种基于微米级球形反蛋白石结构材料的气体传感器及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种基于微米级球形反蛋白石结构敏感材料的气体传感器及其制备方法，本发明专利技术属于半导体气体传感器技术领域。具体涉及一种具有微米级球形反蛋白石结构敏感材料及其制备方法。本发明专利技术制备得到微米级球形反蛋白石结构敏感材料，制得的微米球反蛋白石结构由100

【技术实现步骤摘要】
一种基于微米级球形反蛋白石结构材料的气体传感器及其制备方法


[0001]本专利技术属于半导体气体传感器
，具体涉及一种基于微米级球形反蛋白石结构材料的气体传感器及其制备方法。

技术介绍

[0002]结合近年来蓝天保卫战的持续推进，工业生产中气体泄漏造成的安全事故时有发生，对大气和工业生产中的有毒有害气体监测变的愈加重要。半导体气体传感器作为传感器领域的一大分支，由于其无毒、低成本、高稳定性和在不同条件下检测大量有毒和挥发性气体的能力，基于半导体金属氧化物的气体传感器引起了广泛的研究和应用。
[0003]金属氧化物的气敏特性强烈依赖于其物理特性，如晶粒尺寸、晶体结构、表面积和氧吸附量。因此，为了获得可靠的性能，控制传感材料的尺寸、形状和表面特性是非常重要的。相较于一维纳米棒、纳米线，二维纳米薄膜等结构，三维反蛋白石结构纳米材料因其规则有序的孔结构和较大的比表面积，为待测物质提供更多的反应位点，提高与敏感材料的接触面积，大大提高敏感元件的性能。
[0004]目前，反蛋白石结构纳米材料在半导体气体传感器领域已有普遍应用，并相较于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微米级球形反蛋白石结构敏感材料，其特征在于：敏感材料为微米级球形三维反蛋白石结构；所述微米级球形三维反蛋白石结构由100
‑
500nm的纳米孔组成，其直径为1
‑
10μm。2.根据权利要求1所述的微米级球形反蛋白石结构敏感材料，其特征在于：所述微米级球形三维反蛋白石结构的主要成分为氧化锌、氧化钴、氧化铟、氧化钨、二氧化锡中的至少一种。3.根据权利要求1所述的微米级球形反蛋白石结构敏感材料的制备方法，其特征在于：制备步骤如下：(1)通过乳液聚合法合成单分散聚合物微球：在加热和惰性气体氛围下，将乳化剂加入溶剂中搅拌，加入硬单体、软单体和交联单体的混合物并搅拌分散，加入引发剂，继续搅拌得到均匀稳定性、单分散性良好的微球乳液；(2)将步骤(1)得到的微球乳液用滤膜进行过滤除去颗粒及团聚体，并进行超声分散；(3)利用喷雾干燥机将步骤(2)处理后的微球乳液行喷雾干燥，得到相应微球组成的微米级球形蛋白石模板；(4)称取前驱体在混合溶剂中溶解，配制前驱体溶液；(5)称取微米级球形蛋白石模板粉末，按比例加入前驱体溶液进行浸渍填充，在室温条件下自然干燥，并在烘箱中进一步干燥，得到模板/前驱体复合物；(6)将步骤(5)的模板/前驱体复合物置于马弗炉中，升温程序进行高温处理，烧除聚合物微球模板，得到微米级球形反蛋白石结构敏感材料。4.根据权利要求3所述的微米级球形反蛋白石结构敏感材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中单分散聚合物微球的平均粒径为100
‑
500nm，粒径分布PDI在0.1以下。5.根据权利要求3所述的微米级球形反蛋白石结构敏感材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠中的一种，用量为反应总体积的0.25
‰‑
1.5
‰
；所述步骤(1)硬单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈中的一种或两种；所述步骤(1)软单体为丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯中的一种；所述步骤(1)交联单体为二乙烯苯；硬单体与软单体的摩尔比为5～50:1，交联单体用量为软硬单体总量的0.5％
‑
3％；所述步骤(1)引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵中的一种，用量为单体质量的0.5％
‑
2％；所述步骤(1)加热为水浴加热，水浴反应温度为50...

【专利技术属性】
技术研发人员：李飞虎，张业广，詹自力，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：