[發明專利]三維碳納米管網絡的氣敏器件、其制備方法和含該氣敏器件的室溫氣體傳感器在審
| 申請號： | 202010392812.0 | 申請日： | 2020-05-11 |
| 公開（公告）號： | CN111678952A | 公開（公告）日： | 2020-09-18 |
| 發明（設計）人： | 蘇言杰;姚路;周志華 | 申請（專利權）人： | 南京晶碳納米科技有限公司;南京微米電子產業研究院有限公司 |
| 主分類號： | G01N27/12 | 分類號： | G01N27/12;B82Y15/00;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 南京泰普專利代理事務所(普通合伙) 32360 | 代理人： | 竇賢宇 |
| 地址： | 210043 江蘇省南京市江北新*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 三維 納米 網絡 器件 制備 方法 室溫 氣體 傳感器 | ||
1.一種三維碳納米管網絡的氣敏器件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
步驟一、二氧化硅納米球的改性
向二氧化硅納米球懸浮液中加入APTES修飾劑，經過攪拌和洗滌干燥后得到改性的二氧化硅納米球；
步驟二、三維碳納米管網絡的自組裝
將羧基化碳納米管和步驟一制備的改性二氧化硅納米球加入異丙醇溶液中進行超聲處理和攪拌反應，完成自組裝過程，經過多次洗滌得到三維碳納米管網絡包覆的納米球材料；
步驟三、三維碳納米管@二氧化硅納米球復合材料
將步驟二得到的三維碳納米管@二氧化硅納米球復合材料分散于溶液中制成懸浮液，將所述分散液滴加到所述叉指電極表面，干燥后形成覆蓋有三維碳納米管@二氧化硅納米球薄膜的氣敏器件。
2.根據權利要求1所述的三維碳納米管網絡的氣敏器件的制備方法，其特征在于，所述二氧化硅懸浮液濃度為1～5mg/mL水溶液。
3.根據權利要求1所述的三維碳納米管網絡的氣敏器件的制備方法，其特征在于，所述APTES修飾劑加入量為每毫升懸浮液0.005～0.02mL；所述攪拌反應時間為室溫下2～10小時，所述干燥溫度為40～80℃，干燥時間為6～20小時。
4.根據權利要求1所述的三維碳納米管網絡的氣敏器件的制備方法，其特征在于，所述的羧基化碳納米管為單壁碳納米管、雙壁碳納米管、多壁碳納米管或其混合體。
5.根據權利要求1所述的三維碳納米管網絡的氣敏器件的制備方法，其特征在于，所述的碳納米管和改性的二氧化硅納米球的加入量為每毫升異丙醇加0.01～0.05mg碳納米管、0.5～2mg二氧化硅納米球；超聲時間為10～30分鐘；攪拌反應時間為6-20小時。
6.根據權利要求1所述的三維碳納米管網絡的氣敏器件的制備方法，其特征在于，所述三維碳納米管@二氧化硅納米球復合材料懸浮液濃度為0.2～0.5mg/mL。
7.一種三維碳納米管網絡的氣敏器件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
步驟一、二氧化硅納米球的改性向二氧化硅納米球懸浮液中加入雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-二硫化物修飾劑和少量金屬氯化物，經過攪拌和洗滌干燥后得到改性的二氧化硅納米球；
步驟二、三維碳納米管網絡的自組裝
將羧基化碳納米管、環糊精水溶液和步驟一制備的改性二氧化硅納米球加入異丙醇溶液中，進行超聲處理和攪拌反應，完成自組裝過程，經過多次洗滌得到三維碳納米管網絡包覆的納米球材料；
步驟三、三維碳納米管@二氧化硅納米球復合材料
將步驟二得到的三維碳納米管@二氧化硅納米球復合材料分散于溶液中制成懸浮液，將所述分散液滴加到所述叉指電極表面，干燥后形成覆蓋有三維碳納米管@二氧化硅納米球薄膜的氣敏器件。
8.根據權利要求7所述的三維碳納米管網絡的氣敏器件的制備方法，其特征在于，所述金屬氯化物至少為FeCl3、CuCl2、AuCl2、CrCl4中的一種。
9.一種基于權利要求1～8中任一項所述的三維碳納米管網絡的氣敏器件的制備方法得到的三維碳納米管@二氧化硅納米球薄膜的氣敏器件。
10.一種權利要求9所述的三維碳納米管@二氧化硅納米球薄膜的氣敏器件在制備室溫氣體傳感器上的應用。
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