[發明專利]一種基于rGO-Co3

在審

• 申請號: 201711154507.2
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN108007978A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 盧革宇;張博;高原;劉方猛;孫鵬;梁喜雙;馬健
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠

1.一種基于rGO-Co3O4復合物的室溫NO2傳感器，其由外表面自帶有2個彼此分立環形金電極的Al2O3陶瓷管、均勻地涂覆在環形金電極和Al2O3陶瓷管外表面的敏感材料薄膜、Al2O3陶瓷管內部的鎳鎘合金線圈組成，其特征在于，敏感材料為rGO-Co3O4復合物，其由如下步驟制備得到：

①將0.6～0.9g六水合硝酸鈷和0.4～0.6g尿素在不斷攪拌下溶解到20～40mL去離子水中，繼續攪拌30～60分鐘得到均一的溶液；然后將上述溶液在150～180℃下水熱反應14～18小時，冷卻至室溫后高速離心得到沉淀，將沉淀依次用去離子水和無水乙醇洗滌數次，在-50～-30℃下冷凍干燥12～18小時，再在500～700℃下煅燒1～3小時，得到黑色的Co3O4粉末；

②取15～20mg凍干后的氧化石墨烯粉體，加入到15～20mL去離子水中，超聲30～60分鐘，得到均一透明的氧化石墨烯溶液；將10～30mg步驟①得到的Co3O4粉末加入到10～30mL去離子水中，再加入100～1000μL氧化石墨烯溶液，攪拌6～18小時；然后向上述溶液中加入100～500μL、質量分數70～90％的一水合肼水溶液，繼續攪拌30～60分鐘；最后，在70～90℃水浴條件下反應3～6小時，冷卻至室溫后高速離心得到沉淀，將沉淀依次用去離子水和無水乙醇洗滌數次，在-50～-30℃下冷凍干燥12～18小時，再在400～600℃下真空煅燒1～3小時，得到黑色的rGO-Co3O4復合物粉末。

2.權利要求1所述的一種基于rGO-Co3O4復合物的室溫NO2傳感器的制備方法，其步驟如下：

①將rGO-Co3O4復合物粉末與去離子水按質量比2～5：1混合，并研磨形成糊狀漿料，然后用筆刷蘸取少量漿料均勻地涂覆在市售的外表面自帶有2個環形金電極的Al2O3陶瓷管表面，形成10～30μm厚的敏感材料薄膜，并使敏感材料完全覆蓋環形金電極；

②將步驟①得到的Al2O3陶瓷管在紅外燈下烘烤30～45分鐘，待敏感材料干燥后，把Al2O3陶瓷管在150～200℃下煅燒2～3小時；然后將電阻值為30～40Ω的鎳鎘合金線圈穿過Al2O3陶瓷管內部作為加熱絲，最后將得到的器件按照通用旁熱式氣敏元件進行焊接和封裝，得到rGO-Co3O4復合物室溫NO2傳感器。

3.如權利要求2所述的一種基于rGO-Co3O4復合物的室溫NO2傳感器的制備方法，其特征在于：Al2O3陶瓷管的長為4～4.5mm，外徑為1.2～1.5mm，內徑為0.8～1.0mm，金電極的寬度為0.5～1.0mm。