[发明专利]一种嵌有氧化物量子点的碳纳米管复合气敏膜的制备方法

摘要

本发明公开嵌有氧化物量子点的碳纳米管复合气敏膜的制备方法，所述的复合气敏膜是通过在硅衬底上制备一层氧化物纳米颗粒膜层，在烧结炉中高温烧结，然后在氧化物纳米颗粒膜上通过高温热解法生长碳纳米管得到的。所述的复合气敏膜是嵌有氧化物量子点的树枝状的碳纳米管。这种复合结构的气敏膜增加了电子输运和吸附的通道，增加了表面积，有利于大幅度提高气体灵敏度和选择性。这种复合气敏膜制备工艺具有操作简便、低成本的优势。

主权项

嵌有氧化物量子点的碳纳米管复合气敏膜的制备方法，其特征在于，采用厚膜工艺在硅衬底上制备一层氧化物纳米颗粒膜层，在烧结炉中高温烧结作为生长衬底，然后在其上采用酞菁铁高温催化裂解法在单温区电阻炉中生长碳纳米管复合结构，得到的碳纳米管呈树枝状且有氧化物量子点嵌入到其管内和管壁，所述方法包括以下步骤：1)基底预处理基底材料为硅或者二氧化硅或者其它金属衬底，先后分别用丙酮、无水乙醇和去离子水对基底各超声清洗20～30分钟，然后在烘箱中烘干；2)氧化物印刷浆料制备称取8～15克氧化物，粒径小于1微米，量取30～50毫升松油醇倒入干净的烧杯中，将称量好的氧化物倒入上面的烧杯中，用玻璃棒搅拌均匀后在超声波清洗器中超声震荡5～10分钟，然后加入3～4克乙基纤维素，用玻璃棒搅拌均匀和超声震荡3～5分钟；将烧杯放在电热恒温加热箱中加热，保持温度80～100℃并不断搅拌，最终制成氧化物纳米颗粒浆料；3)衬底制备将氧化物纳米颗粒浆料通过厚膜工艺，包括丝网印刷、甩涂和其它涂覆工艺，在硅或者二氧化硅或者其它金属衬底上成型；4)烧结将制备好氧化物浆料的衬底放到烧结炉中，设置烧结温度540～560℃，保持恒温30～40分钟，然后自然冷却至室温；5)生长碳纳米管将烧结后的氧化物衬底作为生长衬底，在单温区电阻炉中采用酞菁铁催化裂解法生长碳纳米管复合结构材料。