[发明专利]基于丝蛋白调控的NO2气体传感器制备方法

说明书

本发明涉及基于丝蛋白调控的NO2气体传感器制备方法，该技术属于气体传感器领域。所制备的NO₂气体传感器以乙酸锌、硝酸铟、氢氧化钠、蚕丝蛋白、溴化锂、无水碳酸钠为原料，通过水热法制备得到纳米复合材料。然后用喷涂方法将纳米复合材料配成溶液均匀地喷涂在平面电极上，形成一层薄膜，制备成高性能NO₂气体传感器。通过掺入一定质量的丝蛋白，用丝蛋白调控复合材料纳米级的微观形貌、空间分布，从而改善NO₂气体传感器的性能。本发明制备生产成本低、工艺简单，制备的传感器件具有较高灵敏度，有较好的线性关系等优点，该传感器在环境监测方面具有良好的应用。

技术领域

本发明涉及气体传感器领域，特别涉及基于丝蛋白调控的NO2气体传感器制备方法。依据丝蛋白调控的多元金属氧化物复合材料在紫外光下传感器电阻变化来检测NO₂气体。

背景技术

NO₂气体为一种严重污染环境并且对人体有危害的有毒气体。其产生有来自高温燃烧过程的释放，比如机动车尾气的排放、锅炉废气的排放等等。NO₂气体溶于水后会产生硝酸，人体吸入NO₂后对肺部组织具有强烈的刺激性和腐蚀性、会出现肺水肿等不良情况。NO₂促使形成酸雨，抑制农作物的自然生长，污染水源，腐蚀树木、建筑物以及工业设备等等。目前检测NO₂的传统方法有化学发光法、光谱法等等。但是设备操作复杂、设备昂贵不适于对环境气体进行实时连续监测。因此具有快速，操作简单的NO₂气体传感器是人们所需要的。

故，针对现有技术存在的缺陷，实有必要提出一种技术方案以克服现有技术存在的缺陷。

发明内容

基于上述技术问题的提出，针对单一气敏材料传感器中存在不足，本发明旨在提供一种利用丝蛋白调控多元金属氧化物复合材料来达到有效、快速检测的目的。同时解决现有技术中依赖高温工作环境问题，能够在紫外光下进行NO₂气体浓度检测。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

基于丝蛋白调控多元金属氧化物复合材料制备的NO₂气体传感器的制备方法，所述制备方法包括：

步骤1：制备纳米复合材料；所述纳米复合材料至少包括多元金属氧化物和丝蛋白，所述多元金属氧化物至少包括氧化锌和氧化铟，其制备过程如下：

步骤11：制备丝蛋白溶液；

步骤12：将乙酸锌、硝酸铟、丝蛋白溶液、氢氧化钠为原料并混合均匀，然后将混合均匀后的溶液使用水热法制备得到所述纳米复合材料；

步骤2：制备NO₂气体传感器；

将步骤1制备的纳米复合材料放置离心管中并超声30分钟，得到均匀分散的纳米复合材料悬浮液，再将悬浮液通过移液枪转移到喷笔容器中，均匀的喷涂在平面电极上，制备成NO₂气体传感器。

所述权利要求1中的基于丝蛋白调控多元金属氧化物复合材料制备的NO₂气体传感器的制备方法，所述步骤11进一步包括以下步骤：

步骤11-1：将21.25g无水碳酸钠溶解在10L沸腾的蒸馏水中，然后放入25g桑蚕生丝,并且在100℃下搅拌脱胶25～30分钟。脱胶完成过后，用蒸馏水洗涤2～3次，并且在60℃烘箱中将其烘干；

步骤11-2：将脱胶后的生丝按比例27/100(w/v)溶于9.3mol/L的溴化锂水溶液中，并将其置于60℃烘箱中溶解4～6小时；

步骤11-3：将得到的丝素蛋白溶液用蒸馏水透析3天，透析过程为：

(1)第一天换水每隔50～70分钟一次；