[發明專利]一種基于VO2@ZnO的丙酮氣敏傳感器的制備方法

在審

• 申請號: 201711020657.4
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107941858A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 梁繼然;楊然;周立偉;趙一瑞;郭津榜
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12;B82Y15/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 宋潔瑾

1.一種基于VO₂@ZnO的丙酮氣敏傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)VO₂納米棒的制備：

以V₂O₅粉末和草酸二水合物粉末為反應前驅物，稱取草酸二水合物粉末，攪拌溶解在去離子水中配成無色透明溶液；稱取V₂O₅粉末加入到上述溶液中繼續攪拌，直到形成綠色透明溶液；將得到的溶液轉移到聚四氟乙烯內襯中，裝到反應釜外殼中，將反應釜放置于干燥箱中，設置180℃反應24-36h；待反應結束后，自然冷卻到室溫，用離心機分離出黑色沉淀產物，分別用去離子水和無水乙醇清洗數次；

(2)ZnO納米種子表面吸附的VO₂納米棒的制備：

取潔凈的燒瓶，水浴條件下在燒瓶內配制適量濃度為0.01M的二水乙酸鋅的甲醇溶液，劇烈攪拌伴隨整個過程；在燒杯內配制0.03M氫氧化鉀的甲醇溶液，并將此溶液逐滴滴入到二水乙酸鋅的甲醇溶液中；混合液在60℃下持續攪拌2小時得到ZnO納米種子溶液；將步驟(1)中制得的VO₂納米棒分散到得到的ZnO種子液中，室溫下攪拌40min-60min；分離出VO₂納米棒，并用去離子水清洗，用去離子水定容待用；

(3)表面殼層ZnO納米棒的生長：

將步驟(2)中得到的適量吸附ZnO種子的VO₂納米棒的水溶液加入到二水乙酸鋅和六次甲基四胺摩爾比為1:2的溶液中，在90℃油浴下反應2-6h；反應結束后將產物分離出并清洗；

(4)涂片：

將所得到的粉末狀產物與少量去離子水混合調成糊狀，涂敷在印有叉指金電極的陶瓷片上，形成一層敏感材料膜；之后置于烘箱內烘干，即可得到基于VO₂@ZnO復合結構的氣敏傳感器。

2.根據權利要求1所述基于VO₂@ZnO的丙酮氣敏傳感器的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)V₂O₅粉末和草酸二水合物粉末摩爾比為1:1～3，二者均為分析純級別，未進行后續提純處理。

3.根據權利要求1所述基于VO₂@ZnO的丙酮氣敏傳感器的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)0.01M的二水乙酸鋅的甲醇溶液和0.03M氫氧化鉀的甲醇溶液體積比為5:2～3。