[发明专利]聚苯胺/氧化锌纳米复合电阻型材料传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种聚苯胺/氧化锌纳米复合电阻型材料气体传感器，其特征在于：包括陶瓷基体、叉指金电极和气敏材料，在所述的叉指金电极上连接有引线，在所述的陶瓷基体表面沉积有叉指金电极，在所述陶瓷基体和叉指金电极表面沉积有气敏材料，所述的气敏材料由聚苯胺/氧化锌纳米复合物组成；

所述的陶瓷基体表面沉积的叉指金电极为5～16对，叉指金电极的叉指宽度为20～200μm，叉指间隙为20～200μm；

所述的气敏材料的厚度为50～600 nm；

所述的聚苯胺/氧化锌复合材料是通过静电纺丝辅助水热处理的方法得到的氧化锌纳米片和聚苯乙烯磺酸掺杂的水溶性聚苯胺而制得的，不使用有机溶剂，也无需加入其它添加剂，仅仅以水为溶剂；包括如下步骤：

1) 配制半导体氧化锌前驱体和助纺剂的混合溶液得到纺丝液，将纺丝液通过静电纺丝的方法形成纳米纤维沉积到基底表面后，自然晾干；所述的纺丝液以水为溶剂；

2) 所述步骤1) 中所制得的沉积有纳米纤维的基底通过水热处理，获得在基底上原位生长的具有纳米结构的半导体氧化锌；

3) 在所得到的纳米结构的半导体氧化锌表面浸涂一层聚苯乙烯磺酸掺杂的水溶性聚苯胺，得到所述传感器。

2.一种根据权利要求1所述传感器的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1) 配制半导体氧化锌前驱体和助纺剂的混合溶液得到纺丝液，将纺丝液通过静电纺丝的方法形成纳米纤维沉积到基底表面后，自然晾干；所述的纺丝液以水为溶剂；

2) 所述步骤1) 中所制得的沉积有纳米纤维的基底通过水热处理，获得在基底上原位生长的具有纳米结构的半导体氧化锌；

3) 在所得到的纳米结构的半导体氧化锌表面浸涂一层聚苯乙烯磺酸掺杂的水溶性聚苯胺，得到所述传感器；

步骤1）中所述半导体氧化锌前驱体浓度为10~300 mg/mL，所述助纺剂浓度为10~100 mg/mL，所述静电纺丝的流速优选0.1~10 mL/h；接收距离优选为5~30 cm；纺丝电压优选为5~30 kV ；接收时间优选为0.5~60 min。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤2）中所述水热处理温度优选为90~200℃；水热处理时间优选为6~48 h。