[发明专利]一种基于ZnO复合纤维的乙醇气体传感器

权利要求书

1.一种基于ZnO复合纤维的乙醇气体传感器，该气体传感器由外表面自带有2个平行且分立的环形金电极的氧化铝陶瓷管、涂覆在陶瓷管表面的敏感材料、穿过陶瓷管的镍铬合金加热线圈组成，每个金电极上连接有两根铂丝引脚；其特征在于，所述敏感材料为静电纺丝法制备的ZnO复合纳米纤维，该ZnO复合纳米纤维材料具体为ZnO微球掺杂金属纳米线和Al。

2.根据权利要求1所述的一种基于ZnO复合纤维的乙醇气体传感器，其特征在于，所述ZnO复合纳米纤维厚度为0.2～0.5mm。

3.根据权利要求1所述的一种基于ZnO复合纤维的乙醇气体传感器，其特征在于，所述ZnO复合纳米纤维直径为300nm。

4.根据权利要求3所述的一种基于ZnO复合纤维的乙醇气体传感器，其特征在于，所述ZnO复合纳米纤维中金属纳米线的质量含量为6～9％。

5.根据权利要求4所述的一种基于ZnO复合纤维的乙醇气体传感器，其特征在于，该金属纳米线为Ag纳米线，所述Ag纳米线长度为200nm，直径为50nm。

6.根据权利要求3所述的一种基于ZnO复合纤维的乙醇气体传感器，其特征在于，所述ZnO复合纳米纤维中Al的质量含量为5～7％。

7.根据权利要求3所述的一种基于ZnO复合纤维的乙醇气体传感器，其特征在于，上述ZnO复合纳米纤维的制备步骤：

步骤1，取5mmol乙酸锌和10mmol尿素溶解在40ml的去离子水中，搅拌均匀；

步骤2，然后向上述溶液中加入Al(NO₃)₂·9H₂O，搅拌均匀；

步骤3，再向上述溶液中加入Ag纳米线，搅拌均匀后，将溶液转移到水热釜中，在恒温130℃下水热反应20h，反应结束后，自然冷却至室温，依次用酒精和去离子水离心分离、洗涤，重复洗涤三次后，将所得沉淀干燥；

步骤4，取0.8g聚乙烯醇放入装有10g蒸馏水的锥形瓶中，在保温90℃下不断搅拌，使之完全溶解，自然冷却至室温；然后取上述沉淀，继续搅拌6h，得到混合溶液A；

步骤5，将上述混合溶液A装入喷丝管中，插入一根10cm的铜丝作为正极，铝箔作为接收板，为负极，静电纺丝时所加电压为15kV，喷丝头鱼接收板之间距离为20cm，进行静电纺丝，得到聚乙烯醇/ZnO/Ag/Al复合纳米纤维；

步骤6，将上述聚乙烯醇/ZnO/Ag/Al复合纳米纤维在550℃下退火处理5h，以去除高分子聚乙烯醇，得到ZnO复合纳米纤维。