[发明专利]基于量子点复合材料的室温NO2

权利要求书

1.一种基于ZnO微球与CsPbBr₃量子点异质结构复合材料的室温NO₂传感器，由带有金属叉指电极的陶瓷片衬底和涂覆在金属叉指电极上的敏感材料组成，其特征在于：敏感材料为ZnO微球与CsPbBr₃量子点异质结构复合材料，其由如下步骤制备得到，

(1)将Zn(NO₃)₂·6H₂O、六亚甲基四胺、C₆H₅Na₃O₇·2H₂O按摩尔比4：4：1的比例混合后加入到去离子水中，在室温下搅拌至溶解；然后将得到的混合物溶液在密闭、85～95℃条件下油浴反应20～40分钟，将沉淀用去离子水和乙醇离心洗涤数次后收集，在110～130℃下真空干燥3～5小时，再在350～450℃下退火1.5～3小时，得到ZnO微球；

(2)将0.814g Cs₂CO₃、2.50mL油酸和30.0mL十八烯混合后在120℃下真空脱气1小时，然后将得到的混合物在氮气下加热到150℃反应3小时，直到形成清澈的铯和油酸前驱体溶液；

(3)将0.376mmol的PbBr₂和10mL的十八烯混合后在120℃下真空干燥1小时，再在120℃、N₂氛围下将1.0mL油胺和1.0mL油酸注入其中；待PbBr₂完全溶解后，将反应体系温度升高到180℃，将0.8mL步骤(2)得到的铯和油酸的前驱体溶液迅速注入其中，反应5秒后将反应溶液冷却到室温，离心后弃上清液，将沉淀分散于正己烷中，得到长期稳定的胶态CsPbBr₃量子点溶液，其中CsPbBr₃量子点的浓度为10mmol/L，标记为A溶液；

(4)将48～52mg步骤(1)得到的ZnO微球加入到2.8～3.2mL正己烷中，标记为B溶液；将不同体积的A溶液加入到B溶液中，CsPbBr₃量子点的质量为ZnO微球质量的0.5～1.5％；在室温和70～90℃密封条件下，分别搅拌20～40分钟；最后在70～90℃下真空干燥，从而得到ZnO微球与CsPbBr₃量子点异质结构复合材料。

2.权利要求1所述的一种基于ZnO微球与CsPbBr₃量子点异质结构复合材料的室温NO₂传感器的制备方法，其步骤如下：

①将带有Pd金属叉指电极的陶瓷片衬底依次置于丙酮、乙醇，去离子水中，分别超声清洗15～30分钟，之后在50～70℃下干燥；

②将10～20mg的ZnO微球与CsPbBr₃量子点异质结构复合材料溶于2～5mL正己烷中，混合均匀后用移液枪滴涂在带有叉指电极的陶瓷片衬底上，使ZnO微球与CsPbBr₃量子点异质结构复合材料完全覆盖叉指电极；最后在70～90℃下热处理10～20分钟，使正己烷全部挥发，从而得到基于ZnO微球与CsPbBr₃量子点异质结构复合材料的室温NO₂传感器。