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专利号: 2018107010623
申请人: 五邑大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-05-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种传播路径水平分布的ZnO/碳纳米线敏感材料,其特征在于,所述敏感材料包括网状碳纳米线及依次设置在网状碳纳米线表面的ZnO薄膜、ZnO纳米晶和电极材料;

所述ZnO薄膜和/或ZnO纳米晶掺杂Al,其中ZnO薄膜的厚度为2-8nm,ZnO纳米晶的粒径为2-50nm。

2.根据权利要求1所述的敏感材料,其特征在于,所述网状碳纳米线呈网格状向四周无限延伸。

3.根据权利要求2所述的敏感材料,其特征在于,所述网格是边长为600-4500nm的正方形。

4.根据权利要求1所述的敏感材料,其特征在于,所述碳纳米线的直径为500-900nm。

5.根据权利要求1所述的敏感材料,其特征在于,所述电极材料为Au、Ag或导电胶中的至少一种。

6.一种制备权利要求1-5中任一项所述的ZnO/碳纳米线敏感材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)配制前驱体溶液,进行静电纺丝,制得网状前驱体纤维;

(2)将步骤(1)的网状前驱体纤维进行碳化,得到网状碳纳米线;

(3)在步骤(2)的网状碳纳米线表面生长ZnO薄膜,得到网状ZnO/碳纳米线;

(4)在步骤(3)的网状ZnO/碳纳米线表面生长ZnO纳米晶,得到ZnO纳米晶修饰的网状ZnO/碳纳米线;

(5)在步骤(4)ZnO纳米晶修饰的网状ZnO/碳纳米线表面涂覆电极材料,制得ZnO/碳纳米线敏感材料;

所述步骤(1)中,前驱体溶液为聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、氮氮二甲基甲酰胺(DMF)的混合溶液;

所述前驱体溶液的制备工艺如下:将PAN、PVP、DMF按重量比为8-1:1-9:0.05-0.5混合,在60-100℃下加热搅拌8-16h;

所述ZnO薄膜的生长条件为:将步骤(2)制得的网状碳纳米线放入ZnO溶液中,于80-120℃下在碳纳米线表面沉积生长一层ZnO薄膜,并在80-100℃干燥15-30min;所述ZnO纳米晶的生长条件为:将步骤(3)制得的网状ZnO/碳纳米线用提拉机固定,置于ZnO溶胶凝胶溶液中,以1-3mm/min的速率提拉1-3次,自然干燥后放入电阻炉中,在200-600℃下退火10-

120min。

7.一种高敏度传感器,其特征在于,包括权利要求1-5中任一项所述的敏感材料及其四周引出的导线。