[發(fā)明專利]一種多肽調控氧化鋅制備NO2

有效

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• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111198208B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設計）人: 馮超;應智花;李麗麗;汶飛;鄭曉隆;鄭鵬;王高峰
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 陸永強

本發(fā)明公開一種多肽調控氧化鋅制備NO₂氣敏傳感器的方法，屬于氣體傳感器領域。該NO₂氣體傳感器以硝酸鋅、醋酸鋅、六亞甲基四胺、氫氧化鈉、多肽為原料，通過水熱合成得到氧化鋅材料。隨后將該材料配成懸濁液通過噴涂法均勻地噴涂在叉指電極上，形成一層氣敏薄膜，從而得到NO₂氣體傳感器。其通過加入一定質量的多肽，用多肽調控氧化鋅的微觀結構、晶粒尺寸，進而改善NO₂氣體傳感器的氣敏性能。該傳感器響應快，線性度好，響應值較高。

技術領域

本發(fā)明涉及氣體傳感器領域，特別涉及一種多肽調控氧化鋅的合成方法及其在NO₂氣敏傳感器中的應用。根據(jù)多肽調控的氧化鋅在紫外光下傳感器電阻變化來檢測NO₂氣體。

背景技術

NO₂是一種高溫下棕紅色有毒氣體。人為產生的NO₂主要來源于汽車尾氣的排放，鍋爐廢氣等。NO₂是形成酸雨的主要成分，也會導致光化學污染，NO₂還會損傷人體呼吸道，引起肺水腫等問題。所以對 NO₂氣體的實時連續(xù)監(jiān)測十分重要。

目前氣體傳感器主要包括半導體氣體傳感器、電化學氣體傳感器、紅外氣體傳感器、熱導式氣體傳感器、固體電解質氣體傳感器等。其中半導體傳感器占有60％左右，但是目前半導體傳感器也存在設備復雜，操作溫度高，響應較慢等問題。因此需要操作簡單、使用條件要求不高、且靈敏度較高的傳感器。

發(fā)明內容

針對上述問題，本發(fā)明旨在提供一種多肽調控氧化鋅制備NO₂氣敏傳感器的方法，在紫外光下測量達到有效、快速檢測NO₂氣體，同時降低設備使用溫度和操作復雜等問題。

為了解決現(xiàn)有技術存在的技術問題，本發(fā)明的方案如下：

多肽調控氧化鋅制備NO₂氣敏傳感器的方法，包括以下步驟：

步驟1：制備氧化鋅納米結構的氣敏材料，其制備過程如下：

將不同質量的多肽加入20ml混合溶液中，溶液包括硝酸鋅與六亞甲基四胺溶液，硝酸鋅與氫氧化鈉溶液，醋酸鋅與氫氧化鈉溶液，攪拌均勻，水熱反應，反應結束后，離心、洗滌、干燥處理，得到氧化鋅材料。

步驟2：制備NO₂氣體傳感器，將步驟1所得的氧化鋅材料加入適量水超聲分散，得到均勻分散的氧化鋅懸濁液，將懸濁液通過移液槍轉移到噴筆的容器中，使用噴涂法均勻的噴涂在叉指電極上，烘干后制備出NO₂氣體傳感器。

在以上方案的基礎上，優(yōu)選的，所述的多肽為PG-7 (TMGANLGLKWPV)和二苯丙氨酸二肽(L-Phe-L-Phe；FF)。

在以上方案的基礎上，優(yōu)選的，所述步驟1醋酸鋅與氫氧化鈉溶液中醋酸鋅濃度為0.1mol/L,氫氧化鈉濃度為1mol/L，混合溶液的 ph為7；多肽PG-7質量為7mg。

所述的硝酸鋅和六亞甲基四胺溶液中硝酸鋅與六亞甲基四胺濃度都為0.01mol/L；多肽FF質量為6mg。

所述硝酸鋅與氫氧化鈉溶液中硝酸鋅量為150mg，氫氧化鈉量為 600mg；多肽PG-7質量為5mg。

在以上方案的基礎上，優(yōu)選的，所述的磁力攪拌時間為30min。

在以上方案的基礎上，優(yōu)選的，所述的水熱條件為80℃反應12h，在聚四氟乙烯反應釜中進行。

在以上方案的基礎上，優(yōu)選的，所述的離心條件為8000rpm下離心10分鐘。

在以上方案的基礎上，優(yōu)選的，所述的洗滌和干燥條件為去離子水和無水乙醇交替清洗、離心3次，最終得到的沉淀在60℃干燥24h。