[發明專利]一種ZnCo2O4/ZnO異質結構復合氣敏材料及制備方法

有效

• 申請號: 201811249103.6
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109052453B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 孫廣;羅娜;李彥偉;曹建亮;張戰營
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12;C01G51/00;C01G9/02
• 代理公司: 河南大象律師事務所 41129
• 代理人: 尹周

本發明公開了一種ZnCo₂O₄/ZnO異質結構復合氣敏材料及制備方法，由片狀氧化鋅和鈷酸鋅復合而成，其中，所述氧化鋅所占的質量百分比含量為4?13.6%。本發明通過改變Zn(CH₃COO)₂?2H₂O和Co(CH₃COO)₂·4H₂O的添加合成了含有不同含量ZnO的ZnCo₂O₄/ZnO異質結構復合氣敏材料。這意味著我們可以通過控制Zn和Co的摩爾比來合成不同摻雜比例的ZnO,制備的ZnCo₂O₄/ZnO異質結構復合氣敏材料對三乙胺具有良好的敏感特性，在制造新型高效氣體傳感器方面具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及納米復合材料領域，特別是一種ZnCo₂O₄/ZnO異質結構復合氣敏材料及制備方法。

背景技術

環境中有毒有害氣體的快速準確檢測對環境保護具有重要意義。基于金屬氧化物半導體氣敏材料的氣體傳感器以其靈敏度高、響應快、制作方法簡單、體積小、價格便宜等優點已成為一種重要的氣體檢測手段。金屬氧化物半導體氣敏材料是該類氣體傳感器的核心部件，其氣體敏感性能直接影響到氣體傳感器的性能和應用。因此，設計與制備具有高效氣敏性能的新型金屬氧化物半導材料對提高氣體傳感器的性能具有重要意義，已成為半導體氣體傳感器領域的重點研究方向之一。

作為典型的p型金屬氧化物半導體，ZnCo₂O₄在氣體傳感器是應用最深入研究的材料之一。然而，由于選擇性差和響應性低，ZnCo₂O₄很少單獨用作傳感材料。到目前為止，已經有很多的方法用來提高p型材料的傳感性能，例如摻入另一種氧化物以形成復合材料來設計p-n異質結，這是改善傳感性能的有效方法。例如Alali等人設計了CeO₂/ZnCo₂O₄納米管與純CeO₂納米管相比，在180℃的最佳溫度下對乙醇氣體的響應和選擇性有顯著提高(Rsc Advances, 6 (2016) 101626-101637)，Qi Xu等人報道的CuO/ZnOp-n異質結納米棒(Sensors Actuators B Chemical, 225 (2016) 16-23)，Shouli Bai等人報道的SnO₂/NiO (Applied Surface Science, 437 (2017) 304-313)等。