[發明專利]一種納米氣敏薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201110288110.9
• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN102442787A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 李響;宋志成
• 申請（專利權）人: 青島海信電器股份有限公司
• 主分類號: C03C17/23
• 分類號: C03C17/23;C04B41/50;B82Y40/00;G01N27/04
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛;張慶敏

1.一種納米氣敏薄膜，其特征在于，其為Sn摻雜的ZnO納米棒薄膜，采用先將錫鹽溶液摻入含鋅鹽的溶液中形成種子層，種子層在含硝酸鋅的生長液中外延生長成ZnO納米棒薄膜；所述種子層中Sn⁴⁺離子與Zn²⁺離子的摩爾比為(0.01-0.08)∶1。

2.根據權利要求1所述的納米氣敏薄膜，其特征在于，所述Sn⁴⁺離子與Zn²⁺離子的摩爾比為(0.06-0.08)∶1。

3.根據權利要求1或2所述的納米氣敏薄膜，其特征在于，所述納米氣敏薄膜的厚度為500-800納米。

4.根據權利要求1所述的納米氣敏薄膜，其特征在于，所述含鋅鹽的溶液為含乙酸鋅和乙醇胺的有機溶液；所述錫鹽溶液為四氯化錫的醇溶液。

5.制備權利要求1-4任意一項所述的納米氣敏薄膜的方法，其特征在于，其包括如下步驟：

1)先將含鋅鹽的基體溶液和錫鹽溶液混合，Sn⁴⁺離子與Zn²⁺離子的摩爾比為(0.01-0.08)∶1，并涂覆于基底，退火處理得種子層；

2)制備生長液，所述生長液為含硝酸鋅、六次甲基四胺的水溶液，硝酸鋅的摩爾濃度為0.02-0.04mol/L，六次甲基四胺的摩爾濃度為0.02-0.04mol/L；

3)然后將所述種子層置入制備好的生長液中，加熱處理3-3.5小時，清洗、烘干而成。

6.根據權利要求5所述的納米氣敏薄膜的制備方法，其特征在于，所述基體溶液為含乙酸鋅和乙醇胺的有機溶液；所述基體溶液中乙酸鋅的摩爾濃度為0.3-0.8mol/L，乙醇胺的摩爾濃度為0.007-0.01mol/L。

7.根據權利要求5所述的納米氣敏薄膜的制備方法，其特征在于，所述錫鹽溶液為四氯化錫的醇溶液，摩爾濃度為0.02-0.08mol/L。

8.根據權利要求5所述的納米氣敏薄膜的制備方法，其特征在于，所述基底為普通玻璃、導電玻璃、硅片。

9.根據權利要求5所述的納米氣敏薄膜的制備方法，其特征在于，所述涂覆采用拉膠或勻膠法旋涂于基底表面。

10.根據權利要求5所述的納米氣敏薄膜的制備方法，其特征在于，所述退火處理采用于350-400℃處理10-15分鐘；450-550℃處理1-2小時。

11.根據權利要求5所述的納米氣敏薄膜的制備方法，其特征在于，所述加熱溫度控制在85-90℃。

12.根據權利要求5所述的納米氣敏薄膜的制備方法，其特征在于，其包括如下步驟：

1)制備種子層

先將含乙酸鋅和乙醇胺的異丙醇基體溶液，與四氯化錫的乙醇溶液進行混合，攪拌均勻，然后旋涂于基底上成膜，于350-400℃下處理10-15分鐘，再于450-550℃下處理1-2小時，得種子層，乙酸鋅的摩爾濃度為0.3-0.8mol/L，乙醇胺的摩爾濃度為0.007-0.01mol/L，四氯化錫的摩爾濃度為0.02-0.08mol/L；

2)制備生長液

將六次甲基四胺與硝酸鋅溶于水中，硝酸鋅的摩爾濃度為0.02-0.04mol/L，六次甲基四胺的摩爾濃度為0.02-0.04mol/L，超聲處理30-40分鐘，得生長液，備用；

3)生長成納米氣敏薄膜

將種子層放入生長液中，加熱至85-90℃，恒溫處理3-3.5小時，用蒸餾水沖洗，再烘干1-2小時。

13.權利要求1-4任意一項所述的納米氣敏薄膜在用于制備氣敏傳感器中的應用。

14.一種薄膜型氣敏傳感器，其特征在于，其包含權利要求1-4任意一項所述的納米氣敏薄膜。