[發明專利]一種Cd摻雜ZnO納米棒傳感器的制備法

在審

• 申請號: 201810274600.5
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108318545A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 葉小亮
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12;G01N27/04;C01G9/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

本發明公開了一種Cd摻雜ZnO納米棒傳感器的制備法，其特征在于，包括以下步驟：將乙酸鋅和乙酸鎘混合溶入去離子水中，在磁力熱攪拌條件下，將NaOH溶液或其他強堿試劑逐滴加入到乙酸鋅和乙酸鎘的混合溶液中，隨后將進行清潔以及預處理后的導電玻璃襯底傾斜放入攪拌好的溶液中，使用水浴法操作，生長完成后形成ZnCdO微米材料溶液，取ZnCdO微米材料溶液沉積在傳感器的金屬叉指電極上，最后放于烘箱中進行干燥。本發明具有成本較低、環境友好、工藝簡單的特點。

技術領域

本發明涉及一種Cd摻雜ZnO納米棒傳感器的制備法，屬于氣敏傳感器技術領域。

背景技術

金屬氧化物氣敏傳感器作為一種典型的半導體氣敏傳感器，因其具有高敏感，快速響應，成本低和檢測方便等優點，在氣敏傳感器的研究和應用中占有主導地位。

半導體氣敏傳感器與被測的氣體接觸后，利用表面電導發生變化進行檢測，納米ZnO因具有高比表面積、高活性和極微小性等性能使得它對外界環境十分敏感，從而可以成為非常有發展前途的傳感器方面的材料。

由于單一的ZnO材料在選擇性、工作溫度方面都存在不足，因此對單一材料進行摻雜以提高其氣敏特性成為研究的熱點。目前已有的摻雜ZnO基傳感器的合成方法，大多成本高，工藝復雜，試驗條件要求比較高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：如何解決目前已有的摻雜ZnO基傳感器的合成方法，成本高，工藝復雜，試驗條件要求高的問題。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是提供了一種Cd摻雜ZnO納米棒傳感器的制備法，其特征在于，包括以下步驟：將乙酸鋅和乙酸鎘混合溶入去離子水中，在磁力熱攪拌條件下，將NaOH溶液或其他強堿試劑逐滴加入到乙酸鋅和乙酸鎘的的混合溶液中，隨后將進行清潔以及預處理后的導電玻璃襯底傾斜放入攪拌好的溶液中，使用水浴法操作，生長完成后形成ZnCdO微米材料溶液，取ZnCdO微米材料溶液沉積在傳感器的金屬叉指電極上，最后放于烘箱中進行干燥。

優選地，所述的傳感器的制作步驟如下：對硅片進行清潔和預處理，依次涂光刻掩膜層、甩膠、光刻形成掩膜板，將掩膜板進行曝光、顯影、濺射，形成金屬叉指電極，再將金屬叉指電極切割并粘附于金屬底座上，通過壓焊機焊接鋁線并連接引腳。

優選地，所述的混合溶液中Cd2+與Zn2+的摩爾比為1∶8～1∶10。

優選地，所述的NaOH溶液或其他強堿試劑的濃度為0.075M～0.1M。

優選地，所述的磁力熱攪拌的溫度為60℃～70℃。

優選地，所述的水浴法的水浴溫度為90℃～95℃。

優選地，所述的傳感器上沉積的ZnCdO的厚度為0.5mm～1mm。

本發明具有成本較低、環境友好、工藝簡單的特點，本發明運用溶膠凝膠法通過乙酸鋅、氫氧化鈉、乙酸鎘反應，并通過水熱法來制備ZnCdO一維微納米材料，再結合微加工工藝，將制備好的ZnCdO微米材料溶液沉積在預先制備好的金屬叉指電極上高溫干燥即可實現Cd摻雜ZnO納米棒傳感器的制備。該類傳感器的研究將在物聯網監控、化學檢測、安全報警等方面有著重大的應用前景。

具體實施方式

為使本發明更明顯易懂，茲以優選實施例，作詳細說明如下。

實施例1