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申请/专利权人：吉林大学

摘要：一种基于Pt纳米团簇负载的ZnO纳米线敏感材料的NO2气体传感器及其制备方法，属于金属氧化物半导体气体传感器技术领域。气体传感器是由外表面带有两条平行、环状且彼此分立的金电极的Al2O3陶瓷管衬底、涂敷在金电极和陶瓷管上的Pt纳米团簇负载的ZnO纳米线敏感材料、以及穿过Al2O3陶瓷管的镍铬合金加热线圈组成。本发明使用简单的水热法和模板牺牲法，制备得到了Pt纳米团簇负载的ZnO纳米线敏感材料。该传感器对NO2气体表现出卓越的选择性、高灵敏度以及良好的抗湿性，且有较好的长期稳定性。本发明制作工艺简单，体积小，利于工业上批量生产，具有重要的应用价值，在特定环境中检测二氧化氮方面有广阔的应用前景。

主权项：1.一种基于Pt纳米团簇负载的ZnO纳米线敏感材料的NO2气体传感器，由外表面带有两条平行、环状且彼此分立的金电极的Al2O3陶瓷管衬底、涂覆在Al2O3陶瓷管外表面和金电极上的敏感材料、置于Al2O3陶瓷管内的镍铬加热线圈组成；其特征在于：敏感材料为Pt纳米团簇负载的ZnO纳米线材料，且由如下步骤制备得到，1将7～9gEDTA-2Na和0.008～0.012mgK2PtCl4加入到150～250mL的去离子水中，在70～90℃下持续搅拌6～10小时；2将步骤1得到的溶液蒸发溶剂，然后在-35～-45℃下冷冻干燥12～16小时；将得到的粉末与Na2CO3以质量比1：4～6的比例混合并研磨，研磨后的粉末在气流速率150～250mLmin的Ar中于800～900℃下煅烧0.5～1.5小时，冷却至室温后将得到的粉末用质量分数10～15％的稀盐酸浸泡1～2小时，之后将混合物用去离子水多次离心清洗，再将离心产物在室温下干燥，从而得到Pt担载的N掺杂石墨烯粉末，记为PtNG；3称取12～15mLPEG-400和55～60mL无水乙醇，混合后配置成溶液；4取0.20～0.25gZnCH3COO2·2H2O、0.04～0.06g十二烷基硫酸钠和1.2～1.3gNaOH加入到步骤3中的溶液中，不断搅拌1.5～2.5小时；5把步骤4得到的溶液转移到水热釜中，在160～200℃下保持22～26小时后取出，自然冷却到室温后过滤，将得到的沉淀用去离子水和无水乙醇多次离心清洗，然后在室温下干燥；将得到的粉末在空气中450～550℃下煅烧1.5～2.5小时，冷却至室温后得到氧化锌纳米线敏感材料；6取0.01～0.03g步骤2得到的PtNG材料与0.08～0.12g步骤5得到的氧化锌纳米线敏感材料加入到30～50mL无水乙醇溶液中并在室温下搅拌0.5～1.5小时；将所得沉淀用去离子水和无水乙醇多次离心清洗，然后在室温下干燥；将得到的粉末在空气中400～500℃下煅烧2.5～3.5小时，冷却至室温后得到Pt纳米团簇负载的ZnO纳米线敏感材料粉末。

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