[发明专利]一种肖特基结爆炸物气氛传感材料的制备方法及用途

摘要

本发明涉及一种肖特基结爆炸物气氛传感材料的制备方法及用途，该方法肖特基结由硅‑氧化锌核壳纳米线阵列和纳米线阵列顶部石墨烯顶电极构建，利用石墨烯与硅‑氧化锌核壳纳米线阵列形成肖特基结以达到增加吸附位点、提高对爆炸物的吸附能和调控响应大小的目的。通过本发明所述方法获得的传感材料是一种硅‑氧化锌核壳纳米线阵列/石墨烯肖特基结。对8种爆炸物三硝基甲苯（TNT）、二硝基甲苯（DNT）、对硝基甲苯（PNT）、苦味酸（PA）、黑索金（RDX）、尿素（Urea）、黑火药（BP）和硝酸铵（AN）的室温蒸气都有较好的响应；响应时间和回复时间较短，小于5 s。

主权项

1.一种肖特基结爆炸物气氛传感材料的制备方法，其特征在于肖特基结由硅‑氧化锌核壳纳米线阵列和纳米线阵列顶部石墨烯顶电极构建，具体操作按下列步骤进行：a、采用常规的化学刻蚀法制备得到的硅纳米线阵列为基底，配制浓度为0.005 mol/L的醋酸锌的无水乙醇溶液，逐滴滴加到硅纳米线上，并用氮气吹干，温度350 ℃退火处理 0.5 h后取出，得到ZnO晶种修饰的硅纳米线阵列；b、分别配置125 mL浓度为0.001‑0.05 mol/L的醋酸锌的甲醇溶液和65 mL浓度为0.003‑0.15 mol/L的氢氧化钾的甲醇溶液，将氢氧化钾溶液逐滴滴加入醋酸锌溶液中，并将步骤a中得到的ZnO晶种修饰的硅纳米线阵列放入混合溶液，温度50‑80℃反应2小时；重复步骤b过程1‑3次，得到硅‑氧化锌核壳纳米线阵列；c、将湿化学法或气相沉积法获得的石墨烯，采用聚甲基丙烯酸甲酯辅助的石墨烯转移方法，转移至步骤b中得到的硅‑氧化锌核壳纳米线阵列的顶端；d、于温度300‑500℃在氮气中退火处理2‑4 h，得到硅‑氧化锌核壳纳米线阵列/石墨烯肖特基结爆炸物气氛传感材料。