[发明专利]一种基于碳纳米管和金属纳米粒子的气体传感器及其构建方法

权利要求书

1.一种基于碳纳米管和金属纳米粒子的气体传感器的构建方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)制备1,9-壬二硫醇覆盖的金纳米溶胶

将浓度为14～17mmol/L的HAuCl₄溶液和浓度为15～17mmol/L的四辛基溴化铵的甲苯溶液混合，再加入浓度在0.1-3mmol/L之间的癸硫醇溶液和浓度在0.20～0.30mol/L的硼氢化钠溶液，搅拌8-12h得到癸硫醇覆盖的金纳米粒子溶液，此后加入浓度为16-25mmol/L的1,9-壬二硫醇溶液搅拌30～45分钟，利用1,9-壬二硫醇置换金纳米粒子表面的癸硫醇，使得金纳米粒子表面覆盖1,9-壬二硫醇，制备得到1,9-壬二硫醇覆盖的金纳米溶胶；

2)制备复合体溶液

将质量体积浓度在0.20mg/mL～0.50mg/mL的碳纳米管己烷分散液和上述1,9-壬二硫醇覆盖的金纳米溶胶混合，使得体系中纳米金浓度控制在10～20mmol/L，混合搅拌8～12小时，形成复合体溶液；

3)构建气体传感器

将微电极浸入上述复合体溶液中，加入0.008～0.012g/mL的交联剂的二氯甲烷溶液，室温搅拌2-5h，最后洗涤、吹干微电极，将微电极和多通道电气万用表连接，并设置在气室内，实现气体传感器的构建。

2.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，步骤1)中，HAuCl₄溶液、四辛基溴化铵的甲苯溶液、癸硫醇溶液、硼氢化钠溶液和1,9-壬二硫醇溶液的体积比为10:10:(1.5～2.5):(4-6):(1-3)。

3.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，步骤1)中，癸硫醇覆盖的金纳米粒子溶液中的金纳米离子的尺寸在1-10nm之间。

4.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，步骤2)中，碳纳米管为多壁碳纳米管。

5.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，步骤3)中，微电极为交叉式铂金微电极，其铂条数为40～200对，电极长度50～80微米，宽度5～8微米，底板为厚度5～8微米的玻璃基。

6.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，步骤3)中，交联剂为聚苯乙烯或聚苯丙烯。

7.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，步骤3)中，复合体溶液和交联剂的二氯甲烷溶液的体积比为30:1～60:1。

8.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，步骤3)中，气室为特氟龙材料制成的气室，其呈立方体状。

9.一种根据权利要求1-8之一所述的构建方法得到的基于碳纳米管及金属纳米粒子的气体传感器。