[发明专利]水热法制备垂直取向锐钛矿氧化钛薄膜的方法及其气敏传感器

摘要

本发明公开了一种水热法制备垂直取向锐钛矿氧化钛薄膜的方法。该方法的前驱体溶液组分为：去离子水、乙醇或甲醇、盐酸、硫酸、钛酸丁酯，将前驱体溶液搅拌均匀倒入水热反应釜中，再将FTO导电面朝下斜靠在反应釜内壁，密封置于在恒温烘箱中150-200℃时间4-20小时水热处理，然后自然冷却，取出制备有薄膜的FTO用去离子水冲洗并自然烘干。得到具有[001]垂直取向的由小于10纳米的纳米晶组成的锐钛矿氧化钛薄膜。本发明具有原料成本低廉、实验温度低、工艺简单、便于操作、重复性好、成膜均匀、纯度高、取向性好等优点。制成气敏元件后，对氢气响应时间和恢复时间为20s左右，可应用于气敏传感器。

主权项

一种水热法制垂直取向锐钛矿氧化钛薄膜的制备方法，其特征在于具体步骤为：1）配置前驱体溶液，其组分为：浓度50%的乙醇或甲醇30mL、浓度37%的盐酸27～33mL、浓度98%的硫酸0.8～1.2mL、浓度98%的钛酸丁酯0.5～5mL；a)将盐酸，水和乙醇或甲醇充分混合，搅拌5‑10分钟，往混合溶液中逐滴加入浓硫酸；b）在混合液中边搅拌边滴加钛酸丁酯，继续搅拌15‑20分钟；c）将步骤b)的混合液倒入聚四氟乙烯内衬水热反应釜中；2）用丙酮、乙醇和水依次超声清洗导电玻璃20min，自然风干，然后将导电玻璃的导电面朝下倾斜地靠在放有前驱体溶液的反应釜壁上；3）将反应釜密封置于恒温烘箱中，150‑200℃水热处理4‑20小时；4）反应完成后将冷却至室温的反应釜取出，拿出导电玻璃，用蒸馏水清洗并浸泡2‑3小时，自然风干，在导电玻璃上制备出一层垂直取向锐钛矿氧化钛薄膜。