[发明专利]基于多孔花状CdS/CdIn2

说明书

一种基于多孔花状CdS/CdIn₂S₄异质结复合敏感材料的三乙胺气体传感器及其制备方法，属于气体传感器技术领域。由从下至上的带有Pd金属叉指电极的Al₂O₃衬底和涂覆在Pd金属叉指电极上的基于多孔花状CdS/CdIn₂S₄异质结复合敏感材料的敏感层组成。本发明中，n‑n异质结的形成有助于载流子的分离和转移。此外，与CdIn₂S₄相比，CdS/CdIn₂S₄异质结纳米复合敏感材料多孔的花状结构为气体提供了更多的活性位点和扩散通道来提高气敏响应，对三乙胺气体具有良好的检测性能，同时本发明采用的工艺简单，制得的器件体积小，适于大批量生产，因而具有重要的应用价值。

技术领域

本发明属于气体传感器技术领域，具体涉及一种基于多孔花状CdS/CdIn₂S₄异质结复合敏感材料的三乙胺气体传感器及其制备方法。

背景技术

当前社会正处于工业和科技快速发展的阶段。然而，工业发展会伴随着严重的大气污染问题，已严重威胁到了人类的正常生活。例如，常见的空气污染物有甲醛、三乙胺、二氧化氮和苯类等气体，往往来自于我们日常生活中的家具或汽车尾气的排放等。这些易燃易爆的有毒气体被人体吸入以后会对人类的身体健康带来严重的伤害。因此，建设环境友好型社会对人类社会的顺利转变与可持续发展有着深远的意义。

三乙胺是一种爆炸性和刺激性气体，在工业中被广泛用作催化剂、防腐剂、有机溶剂和合成染料。当浓度超过空气中10ppm的阈值时，它会对健康造成很大损害，例如皮肤烧伤、头痛和肺水肿。此外，当其蒸汽与空气混合并暴露在火焰中时，会引起爆炸。因此，开发响应度高、检测下限低、响应速度快的三乙胺气体传感器具有重要意义。

气敏材料的化学组成对其气敏性能有着至关重要的影响，其中以CdIn₂S₄为代表的三元过渡金属硫化物，因其优异的物化稳定性、热稳定性以及Cd元素和 In元素电负性的共同作用导致对气体的吸附作用增强。使其成为有潜力的新型气体传感材料。而对敏感材料进行响应提升方法有很多，如进行贵金属的修饰、掺杂或者构建异质结等。其中通过构建异质结具有灵活、高效的特点，所以被广泛应用于气体探测、能量储存和光催化之中。

CdIn₂S₄与CdS具有合适的导带和价带位，有助于电子的跨界转移。因此，结合上述特性，通过水热法制备的多孔花状CdS/CdIn₂S₄异质结复合敏感材料可有效促进电荷的分离和转移，从而提高传感材料的敏感特性。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于多孔花状CdS/CdIn₂S₄异质结复合敏感材料的三乙胺气体传感器及其制备方法。该方法简单易行、工序少、成本低廉、对设备要求低，能够提高气体传感器对三乙胺的气敏响应，适于大批量生产，具有重要的应用价值。

本发明所述的一种基于多孔花状CdS/CdIn₂S₄异质结复合敏感材料的三乙胺气体传感器，由从下至上的带有Pd金属叉指电极的Al₂O₃衬底和涂覆在Pd金属叉指电极上的基于多孔花状CdS/CdIn₂S₄异质结复合敏感材料的敏感层组成。

本发明所述的一种基于多孔花状CdS/CdIn₂S₄异质结复合敏感材料的三乙胺气体传感器的制备方法，其步骤如下：

1、Pd金属叉指电极的处理：