实施方案
[0023] 实施例1
[0024] 1)将0.37g Zn(NO3)2、0.23g In(NO3)2、0.17g十二烷基硫酸钠、0.48g尿素溶于40ml去离子水中,搅拌60min,装入反应釜;
[0025] 2)将反应釜置于烘箱中,150℃水热反应6h;
[0026] 3)冷却后,将水热反应后的产物离心分离,并依次用无水乙醇、去离子水洗涤三次,分离后的产物于80℃烘干12h;
[0027] 4)将烘干后的水热产物置于马弗炉中,550℃热处理2h,最终获得所需的 ZnO‑In2O3纳米复合材料。
[0028] 实施例1中制得的ZnO‑In2O3纳米复合材料表面形貌如图1所示,从微观结构可以看出该材料为多孔纳米片,纳米片之间交叉互连构成三维纳米花结构,使其具有高比表面积,同时其多孔结构为其增加孔隙率,有利于表面气体吸附和脱附,获得良好的气体敏感特性。
[0029] 实施例1中制得的ZnO‑In2O3纳米复合材料350℃下对3ppm有机挥发性气体的灵敏度比较如图2所示,该复合材料对乙醇蒸汽具有良好的选择性。
[0030] 实施例1中制得的ZnO‑In2O3纳米复合材料350℃下对不同浓度乙醇蒸汽的响应/ 恢复曲线如图3所示,该材料遇到乙醇蒸汽电阻值迅速下降,并很快电阻值达到稳定,可见响应非常迅速,探测不同浓度乙醇蒸汽的响应时间均在3s以内;去除乙醇蒸汽后,其电阻值快速恢复到初始值,探测不同浓度乙醇蒸汽后恢复时间均在20s以内。
[0031] 实施例1制得的ZnO‑In2O3纳米复合材料在不同温度下对3ppm乙醇蒸汽的灵敏度如图4所示,在工作温度200-350℃区间内,该复合材料对乙醇蒸汽都具有超敏感探测特性。240℃下该材料遇到乙醇蒸汽电阻值迅速下降,并很快达到稳定,探测不同浓度乙醇蒸汽的响应时间均在8s左右;去除乙醇蒸汽后,其电阻值快速恢复到初始值,探测不同浓度乙醇蒸汽后恢复时间均在50‑70s之间。
[0032] 实施例1制得的ZnO‑In2O3纳米复合材料350℃下对5ppm乙醇蒸汽的重复性测试曲线如图5所示,该材料探测乙醇蒸汽的重复性良好,且具有良好的稳定性,非常具有实际应用价值。
[0033] 实施例2
[0034] 1)将0.33g Zn(NO3)2、0.27g In(NO3)2、0.17g十二烷基硫酸钠、0.48g尿素溶于40ml去离子水中,搅拌60min,装入反应釜;步骤2)中将反应釜置于烘箱中, 180℃水热反应
8h。
[0035] 3)冷却后,将水热反应后的产物离心分离,并依次用无水乙醇、去离子水洗涤三次,分离后的产物于80℃烘干12h;
[0036] 4)将烘干后的水热产物置于马弗炉中,500℃热处理4h,最终获得所需的ZnO‑In2O3纳米复合材料。
[0037] 实施例2制得的ZnO‑In2O3纳米复合材料350℃下对不同浓度乙醇蒸汽的动态响应/恢复曲线如图6所示,气体特性与实施例1的类似。
[0038] 实施例3
[0039] 步骤1)将0.675g Zn(NO3)2、0.27g In(NO3)2、0.17g十二烷基硫酸钠、0.48g 尿素溶于40ml去离子水中,搅拌60min,步骤2)中将反应釜置于烘箱中,200℃水热反应7h;步骤3)冷却后,将水热反应后的产物离心分离,并依次用无水乙醇、去离子水洗涤三次,分离后的产物于80℃烘干12h;步骤4)中将烘干后的水热产物置于马弗炉中,600℃热处理3h。
[0040] 本发明采用静态配气法测量ZnO‑In2O3纳米复合材料的气体敏感特性,灵敏度定义为
[0041]
[0042] 其中,Rs表示气体传感器在一定浓度待检测气体中的电阻值,R0表示气体传感器在背景气体中的电阻值。