[发明专利]聚苯胺/氧化锌纳米复合电阻型材料传感器及其制备方法

摘要

本发明公开了一种聚苯胺/氧化锌纳米复合电阻型材料传感器及其制备方法。该传感器包括依次设置的陶瓷基体、叉指金电极和气敏材料，气敏材料由纳米片状的氧化锌和纳米粒子形态的聚苯胺复合组成，由材料的纳米尺度带来的大的比表面积，增加了敏感材料与气体吸附作用的位点，同时提供了更多通道，以促进检测气体在气体传感器中的吸附和扩散。特别是，在传感器制备过程中，仅使用水作为溶剂，无需加入有机溶剂或者其他添加剂参与反应，绿色安全，没有任何环境污染。反应温度较低，无需高温灼烧，节约能源，制备方法具有突出的绿色环保特征。本发明所提供的制备该气体传感器的方法，安全高效，并且工艺简单、成本低、尤其适合于批量生产。

主权项

一种聚苯胺/氧化锌纳米复合电阻型材料气体传感器，其特征在于：包括陶瓷基体、叉指金电极和气敏材料，在所述的叉指金电极上连接有引线，在所述的陶瓷基体表面沉积有叉指金电极，在所述陶瓷基体和叉指金电极表面沉积有气敏材料，所述的气敏材料由聚苯胺/氧化锌纳米复合物组成；所述的陶瓷基体表面沉积的叉指金电极为5～16对，叉指金电极的叉指宽度为20～200μm，叉指间隙为20～200μm；所述的气敏材料的厚度为50～600 nm；所述的聚苯胺/氧化锌复合材料是通过静电纺丝辅助水热处理的方法得到的氧化锌纳米片和聚苯乙烯磺酸掺杂的水溶性聚苯胺而制得的，不使用有机溶剂，也无需加入其它添加剂，仅仅以水为溶剂；包括如下步骤：1) 配制半导体氧化锌前驱体和助纺剂的混合溶液得到纺丝液，将纺丝液通过静电纺丝的方法形成纳米纤维沉积到基底表面后，自然晾干；所述的纺丝液以水为溶剂；2) 所述步骤1) 中所制得的沉积有纳米纤维的基底通过水热处理，获得在基底上原位生长的具有纳米结构的半导体氧化锌；3) 在所得到的纳米结构的半导体氧化锌表面浸涂一层聚苯乙烯磺酸掺杂的水溶性聚苯胺，得到所述传感器。