[發明專利]金屬氧化物半導體多孔薄膜及其制備方法與氣體傳感器

在審

• 申請號: 202210830902.2
• 申請日: 2022-07-15
• 公開（公告）號: CN115201281A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 李文華;徐強
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 劉芙蓉;孫果

1.一種金屬氧化物半導體多孔薄膜的制備方法，其特征在于，包括步驟：

將金屬鹽前驅體、有機配體加入到溶劑中，攪拌后，得到金屬有機框架前驅液；

提供基底，對所述基底進行持續加熱并保持在第一預設溫度，取第一預定體積的金屬有機框架前驅液并將所述第一預定體積的金屬有機框架前驅液轉移到所述基底上，然后進行第一次煅燒，冷卻后在所述基底上制備得到薄膜前體；

對表面上含有薄膜前體的基底進行持續加熱并保持在第一預設溫度，取第二預定體積的金屬有機框架前驅液并將所述第二預定體積的金屬有機框架前驅液轉移到所述薄膜前體上，然后進行第二次煅燒，在所述基底上制備得到所述金屬氧化物半導體多孔薄膜。

2.根據權利要求1所述的金屬氧化物半導體多孔薄膜的制備方法，其特征在于，所述金屬鹽前驅體選自鋅鹽前驅體、鈷鹽前驅體或銅鹽前驅體；

和/或，所述有機配體選自咪唑基有機配體或羧酸基有機配體；

和/或，所述溶劑選自有機溶劑；

和/或，所述基底選自玻璃基底、石英基底、硅基底、陶瓷基底中的一種。

3.根據權利要求2所述的金屬氧化物半導體多孔薄膜的制備方法，其特征在于，所述鋅鹽前驅體選自乙酸鋅、硝酸鋅、氯化鋅中的至少一種；

和/或，所述鈷鹽前驅體選自乙酸鈷、硝酸鈷、氯化鈷中的至少一種；

和/或，所述銅鹽前驅體選自乙酸銅、硫酸銅、硝酸銅、氯化銅中的至少一種。

4.根據權利要求2所述的金屬氧化物半導體多孔薄膜的制備方法，其特征在于，所述咪唑基有機配體選自咪唑、2-甲基咪唑、2-硝基咪唑、苯并咪唑中的至少一種；

和/或，所述羧酸基有機配體選自1,3,5-苯三甲酸，1,4-對苯二甲酸、2,6-二萘羧酸、4,4’-聯苯二甲酸中的至少一種。

5.根據權利要求2所述的金屬氧化物半導體多孔薄膜的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑選自甲醇或乙醇。

6.根據權利要求1所述的金屬氧化物半導體多孔薄膜的制備方法，其特征在于，所述金屬鹽前驅體與所述溶劑的比例為(0.02～0.3)mol：1L，所述有機配體與所述溶劑的比例為(0.04～0.6)mol：1L。

7.根據權利要求1所述的金屬氧化物半導體多孔薄膜的制備方法，其特征在于，

所述第一預設溫度為100～120℃；

和/或，所述第一次煅燒的溫度為350～550℃，第一次煅燒的時間為0.5～1h，第一次煅燒的氣氛為空氣氣氛或惰性氣氛；

和/或，所述第二次煅燒的溫度為350～550℃，第二次煅燒的時間為2～5h，第二次煅燒的氣氛為空氣氣氛或惰性氣氛。

8.根據權利要求1所述的金屬氧化物半導體多孔薄膜的制備方法，其特征在于，

采用噴霧法、浸涂法或者刮涂法將所述第一預定體積的金屬有機框架前驅液轉移到所述基底上；

采用噴霧法、浸涂法或者刮涂法將所述第二預定體積的金屬有機框架前驅液轉移到所述薄膜前體上。

9.一種金屬氧化物半導體多孔薄膜，其特征在于，采用權利要求1-8任一項所述的金屬氧化物半導體多孔薄膜的制備方法制備得到。

10.一種氣體傳感器，其特征在于，包括陶瓷基底、設置在所述陶瓷基底上的電極以及設置在所述電極上的權利要求9所述的金屬氧化物半導體多孔薄膜。