[发明专利]一种基于O2

权利要求书

1.一种基于O₂等离子处理的二维Co₃O₄纳米片材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：将CH₄N₂O溶解于(CH₂OH)₂中得到A溶液，将A溶液与硝酸钴水溶液混合均匀后得到均质溶液B，溶液B中Co(NO₃)₂与CH₄N₂O的摩尔比为1：（3.5-3.6）；

S2：将步骤S1得到的溶液B在70 ℃-90 ℃条件下搅拌11h-13h；

S3：将经过步骤S2处理的溶液B温度降低到室温后，通过离心和洗涤收集沉淀产物；

S4：将步骤S3得到的沉淀产物在-45 ℃-35 ℃下冷冻干燥11 h-13 h，得到干燥产物；

S5：将步骤S4得到的干燥产物在340 ℃-360 ℃下煅烧1.5 h-2.5 h，得到产物记为Co₃O₄ NSs；

S6：将Co₃O₄ NSs进行O₂等离子体刻蚀后得到二维Co₃O₄纳米片材料，所述等离子体刻蚀的压力为80 Pa-100 Pa，气体流速为6sccm-8sccm，功率为大于0W且不超过100W，时间为8 -12 min。

2.根据权利要求1所述二维Co₃O₄纳米片材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S6的等离子体刻蚀的功率为30-60W。

3.根据权利要求1所述二维Co₃O₄纳米片材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中A溶液的浓度为每1g CH₄N₂O加入85 mL-90 mL(CH₂OH)₂，所述硝酸钴溶液的浓度为每1g Co(NO₃)₂·6H₂O加入10 mL -11 mL去离子水。

4.一种由权利要求1-3任一所述的制备方法制备而得的二维Co₃O₄纳米片材料。

5.一种乙醇气体传感器，其特征在于：所述乙醇气体传感器包括绝缘陶瓷管、电极、加热电阻丝和铂丝引线，所述绝缘陶瓷管的表面涂覆有由权利要求4所述的二维Co₃O₄纳米片材料制得的敏感材料薄膜。

6.根据权利要求5所述的乙醇气体传感器，其特征在于：所述绝缘陶瓷管的敏感材料薄膜的厚度为100~200 μm。

7.一种权利要求5所述的乙醇气体传感器的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）将O₂等离子体处理后的Co₃O₄ NSs溶在无水酒精中并混合均匀；

（2）将步骤（1）所得混合物在砂浆中研磨4 min-6 min形成均匀的糊状物；

（3）将步骤（2）所得糊状物均匀地涂覆在绝缘陶瓷管表面，形成100~200μm厚的敏感材料薄膜，所述敏感薄膜完全覆盖住环形金电极；

（4）将步骤（3）所得绝缘陶瓷管在60 ℃-80 ℃下烘烤15-25 min；

（5）将步骤（4）所得绝缘陶瓷管在340 ℃-360 ℃下煅烧1.5-2.5 h；

（6）用加热电阻丝穿过（5）所得绝缘陶瓷管内部作为加热丝，并进行焊接和封装，从而得到表面存在氧空位缺陷的二维Co₃O₄纳米片材料乙醇气体传感器。

8.根据权利要求7所述的乙醇气体传感器的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中Co₃O₄ NSs与无水酒精的质量比为1：（2.5-3.5）。