[發明專利]一種基于四氧化三鈷納米線陣列的酒精氣體傳感器及其制備方法

無效

• 申請號: 201310093378.6
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN103217460A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 朱麗萍;文震;梅偉民;李亞光;胡亮;郭艷敏;蔣杰
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種基于四氧化三鈷納米線陣列的酒精氣體傳感器，所述的酒精氣體傳感器包括絕緣基片、電極層和傳感導電體，其特征在于，所述的傳感導電體是由水熱法直接生長于絕緣基片上的四氧化三鈷納米線陣列構成。

2.根據權利要求1所述的基于四氧化三鈷納米線陣列的酒精氣體傳感器，其特征在于，所述的絕緣基片為多晶氧化鋁陶瓷片、玻璃、石英、熱處理后的硅片、氮化硅、藍寶石或云母。

3.根據權利要求2所述的基于四氧化三鈷納米線陣列的酒精氣體傳感器，其特征在于，所述的電極層的材料選自金、銀、鉑、鈀中的一種或至少兩種組成的合金。

4.根據權利要求3所述的于四氧化三鈷納米線陣列的酒精氣體傳感器，其特征在于，所述的四氧化三鈷納米線陣列的形貌為菱形，菱形的邊長為100nm～1000nm，菱形內角的銳角為30°～60°，陣列長度為5μm～20μm。

5.根據權利要求1～4任一項所述的基于四氧化三鈷納米線陣列的酒精氣體傳感器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）采用公知的熱蒸發、濺射或化學蒸發沉積鍍膜技術將電極層的材料沉積在絕緣基片的兩端，其厚度控制在50nm～500nm；

（2）以鈷鹽、化學結合劑、堿性反應物和水在常溫下進行混合攪拌得到均勻的溶液，將該溶液移入高壓反應釜中，并將步驟（1）得到的沉積有電極層的絕緣基片置于溶液中，進行水熱反應，反應完成后，取出絕緣基片并進行沖洗和真空烘干，在絕緣基片上得到四氧化三鈷先驅體；

（3）將步驟（2）得到的四氧化三鈷先驅體在惰性氣氛中進行熱處理得到四氧化三鈷納米線陣列，即得到所述的基于四氧化三鈷納米線陣列的酒精氣體傳感器。

6.根據權利要求5所述的基于四氧化三鈷納米線陣列的酒精氣體傳感器的制備方法，其特征在于，所述的步驟（2）中的鈷鹽為硝酸鈷、硫酸鈷、氯化鈷或乙酸鈷，堿性反應物為六亞甲基四胺；

所述的步驟（2）中的化學結合劑為氟化鈉、氟化鉀或氟化銨。

7.根據權利要求5所述的基于四氧化三鈷納米線陣列的酒精氣體傳感器的制備方法，其特征在于，所述的步驟（2）中的鈷鹽、化學結合劑和堿性反應物的摩爾比為1：（1～4）：5。

8.根據權利要求5所述的基于四氧化三鈷納米線陣列的酒精氣體傳感器的制備方法，其特征在于，所述的步驟（2）中的水熱反應溫度為50℃～120℃，時間為1小時～48小時。

9.根據權利要求5所述的基于四氧化三鈷納米線陣列的酒精氣體傳感器的制備方法，其特征在于，所述的步驟（2）中的高壓反應釜的填裝度為40％～85％。

10.根據權利要求5所述的基于四氧化三鈷納米線陣列的酒精氣體傳感器的制備方法，其特征在于，所述的步驟（3）中的熱處理溫度為200℃～800℃，氣氛為氬氣或氮氣，熱處理時間為1小時～6小時。