一种多孔硅基氧化钨纳米线复合结构气敏材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多孔硅基氧化钨纳米线复合结构气敏材料的制备方法：首先采用单面抛光的p型单晶硅基片为硅基片衬底，超声清洗；再采用双槽电化学腐蚀法在清洗过的硅基片表面制备多孔硅层，腐蚀电解液由40%的氢氟酸与二甲基甲酰胺组成；再将高纯度钨粉置于水平管式炉中央，并将多孔硅置于管式炉出气口方向、距钨粉12~16cm处，真空条件下，通入氩氧混合气体，于950~1200℃，制得多孔硅基氧化钨纳米线复合结构气敏材料。本发明专利技术的制备方法简单，工艺参数易于控制，成本低廉，具有重要的应用价值和研究意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于复合结构气敏材料的，尤其涉及。
技术介绍
随着科技水平和工业现代化的高速发展，人民生活水平日益提高，但不可避免地带来对生态环境的严重破坏。近年来，大气污染问题日益严重，大量有毒有害气体(如順3、NOx, H2S, SOx和CO等)在空气中的含量也不断上升，已逐渐对人类的健康和安全形成威胁。针对此类问题，人们利用现代传感技术开发各种气敏传感器，以及时准确地监控环境中的有毒有害气体。这为新型气敏材料开发和研究提供了广阔的应用前景和重要的发展意义。氧化钨气敏材料由于对N0X、NH3等气体灵敏度高、响应时间和恢复时间短、易于测量与控制、价格低廉等优点而被认为是最具应用前景和发展前途的气敏材料之一，成为科技人员新的关注与研究热点。然而氧化钨气敏传感器工作温度高(250°C左右)这一缺点为传感系统集成化、微小型化增加了复杂性和不稳定性，成为制备低功耗系统必须逾越的障碍。为此科技人员一直在致力于降低其工作温度的研究。与传统的氧化钨材料相比，氧化钨纳米线具有更大的比表面积，其在气敏传感器、电致发光、光致发光、电导电极及光催化等方面均具有广泛的应用前景。特别是在氧化物半导体气敏传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔硅基氧化钨纳米线复合结构气敏材料的制备方法，具体有如下步骤：（1）清洗硅基片衬底将p型单面抛光的硅基片衬底依次放入丙酮溶剂、无水乙醇、去离子水中分别超声清洗10~20分钟，除去表面油污及有机物杂质；随后放入质量百分比为5%的氢氟酸水溶液中浸泡15~30分钟，除去表面的氧化层；再用去离子水冲洗净，备用；（2）制备多孔硅层采用双槽电化学腐蚀法在清洗过的硅基片抛光表面制备多孔硅层，所用腐蚀电解液由质量百分比为40%的氢氟酸与二甲基甲酰胺组成，其体积比为1:2，施加的腐蚀电流密度为50~80mA/cm2，腐蚀时间为5~15min；（3）制备多孔硅基氧化钨纳米线复合结构气敏材料将纯度为99.99...

【技术特征摘要】
1.一种多孔硅基氧化钨纳米线复合结构气敏材料的制备方法，具体有如下步骤(1)清洗硅基片衬底将P型单面抛光的硅基片衬底依次放入丙酮溶剂、无水乙醇、去离子水中分别超声清洗1(Γ20分钟，除去表面油污及有机物杂质；随后放入质量百分比为5%的氢氟酸水溶液中浸泡15 30分钟，除去表面的氧化层；再用去离子水冲洗净，备用；(2)制备多孔硅层采用双槽电化学腐蚀法在清洗过的硅基片抛光表面制备多孔硅层，所用腐蚀电解液由质量百分比为40%的氢氟酸与二甲基甲酰胺组成，其体积比为1:2，施加的腐蚀电流密度为 50 80mA/cm2,腐蚀时间为5 15min ；(3)制备多孔硅基氧化钨纳米线复合结构气敏材料将纯度为99. 99%钨粉盛于氧化铝瓷舟内，放置在水平管式炉恒温区中央；将步骤(2) 制得的多孔硅放置在管式炉出气口方向距离氧化铝瓷舟12 16cm处；通入氩气清洗炉管后，抽真空至炉内真空度在IOPa以下；然后通入氩氧混合气体，所述氩气纯度为99. 999%， 所述氧气的纯度为99. 999%，调节进气阀门使得炉内压强保持在5(Tl50Pa ;加热到反应温度95(T120(TC，恒温8(Tl20min后，关闭管式炉电源，在混合气体...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡明，曾鹏，马双云，闫文君，李明达，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：