[发明专利]一种Cd掺杂ZnO纳米棒传感器的制备法在审

专利信息
申请号: 201810274600.5 申请日: 2018-03-29
公开(公告)号: CN108318545A 公开(公告)日: 2018-07-24
发明(设计)人: 叶小亮 申请(专利权)人: 上海电机学院
主分类号: G01N27/12 分类号: G01N27/12;G01N27/04;C01G9/02
代理公司: 上海申汇专利代理有限公司 31001 代理人: 翁若莹
地址: 201100 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 传感器 微米材料 乙酸锌 乙酸镉 制备 掺杂 预处理 烘箱 混合溶液中 导电玻璃 环境友好 搅拌条件 强碱试剂 溶液沉积 用水浴法 磁力 电极 金属叉 衬底 放入 水中 离子 清洁 生长
【说明书】:

发明公开了一种Cd掺杂ZnO纳米棒传感器的制备法,其特征在于,包括以下步骤:将乙酸锌和乙酸镉混合溶入去离子水中,在磁力热搅拌条件下,将NaOH溶液或其他强碱试剂逐滴加入到乙酸锌和乙酸镉的混合溶液中,随后将进行清洁以及预处理后的导电玻璃衬底倾斜放入搅拌好的溶液中,使用水浴法操作,生长完成后形成ZnCdO微米材料溶液,取ZnCdO微米材料溶液沉积在传感器的金属叉指电极上,最后放于烘箱中进行干燥。本发明具有成本较低、环境友好、工艺简单的特点。

技术领域

本发明涉及一种Cd掺杂ZnO纳米棒传感器的制备法,属于气敏传感器技术领域。

背景技术

金属氧化物气敏传感器作为一种典型的半导体气敏传感器,因其具有高敏感,快速响应,成本低和检测方便等优点,在气敏传感器的研究和应用中占有主导地位。

半导体气敏传感器与被测的气体接触后,利用表面电导发生变化进行检测,纳米ZnO因具有高比表面积、高活性和极微小性等性能使得它对外界环境十分敏感,从而可以成为非常有发展前途的传感器方面的材料。

由于单一的ZnO材料在选择性、工作温度方面都存在不足,因此对单一材料进行掺杂以提高其气敏特性成为研究的热点。目前已有的掺杂ZnO基传感器的合成方法,大多成本高,工艺复杂,试验条件要求比较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是:如何解决目前已有的掺杂ZnO基传感器的合成方法,成本高,工艺复杂,试验条件要求高的问题。

为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是提供了一种Cd掺杂ZnO纳米棒传感器的制备法,其特征在于,包括以下步骤:将乙酸锌和乙酸镉混合溶入去离子水中,在磁力热搅拌条件下,将NaOH溶液或其他强碱试剂逐滴加入到乙酸锌和乙酸镉的的混合溶液中,随后将进行清洁以及预处理后的导电玻璃衬底倾斜放入搅拌好的溶液中,使用水浴法操作,生长完成后形成ZnCdO微米材料溶液,取ZnCdO微米材料溶液沉积在传感器的金属叉指电极上,最后放于烘箱中进行干燥。

优选地,所述的传感器的制作步骤如下:对硅片进行清洁和预处理,依次涂光刻掩膜层、甩胶、光刻形成掩膜板,将掩膜板进行曝光、显影、溅射,形成金属叉指电极,再将金属叉指电极切割并粘附于金属底座上,通过压焊机焊接铝线并连接引脚。

优选地,所述的混合溶液中Cd2+与Zn2+的摩尔比为1∶8~1∶10。

优选地,所述的NaOH溶液或其他强碱试剂的浓度为0.075M~0.1M。

优选地,所述的磁力热搅拌的温度为60℃~70℃。

优选地,所述的水浴法的水浴温度为90℃~95℃。

优选地,所述的传感器上沉积的ZnCdO的厚度为0.5mm~1mm。

本发明具有成本较低、环境友好、工艺简单的特点,本发明运用溶胶凝胶法通过乙酸锌、氢氧化钠、乙酸镉反应,并通过水热法来制备ZnCdO一维微纳米材料,再结合微加工工艺,将制备好的ZnCdO微米材料溶液沉积在预先制备好的金属叉指电极上高温干燥即可实现Cd掺杂ZnO纳米棒传感器的制备。该类传感器的研究将在物联网监控、化学检测、安全报警等方面有着重大的应用前景。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂,兹以优选实施例,作详细说明如下。

实施例1

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