1.ZnO纳米墙/RGO异质结气敏传感器的制备方法,其特征在于:由以下步骤实现:
首先采用真空抽滤结合热还原法在Ag叉指电极上制备还原石墨烯薄膜;
然后在还原石墨烯薄膜表面利用水溶液法原位生长单晶ZnO纳米墙;
最后将构筑好的ZnO纳米墙/RGO异质结在Ar气氛下高温热处理,获得ZnO纳米墙/RGO异质结气敏传感器。
2.根据权利要求1所述的ZnO纳米墙/RGO异质结气敏传感器的制备方法,其特征在于:由以下步骤实现:
步骤一:制备还原石墨烯薄膜:
(1)将Ag叉指电极放在混合液中,所述混合液中去离子水:氨水:双氧水的体积比为
5:1:1,进行超声清洗,之后放在瓷舟上,待其干燥;
(2)量取1-2ml氧化石墨烯溶液,加去离子水稀释到1000ml,超声1-2h;
(3)超声均匀后,用0.45-0.65um的滤膜真空抽滤,并用1000ml的去离子水清洗,再用
0.45μm的滤膜进行抽滤;
(4)将0.45-0.65um的滤膜裁剪至与叉指电极相同的尺寸,提前将异丙醇滴在叉指电极上,然后在叉指电极上放置滤膜,使滤膜紧贴基底,再缓慢滴加丙酮至完全浸透;
(5)在培养皿中倒入丙酮,排净滤膜与Ag叉指电极间的气泡,将覆有滤膜的电极放入培养皿中,静置,用滴管从培养皿中缓慢吸出丙酮;
(6)取出Ag叉指电极,用无水乙醇和蒸馏水分别清洗2~3次,烘干,得到氧化石墨烯薄膜;
(7)将烘干好的氧化石墨烯薄膜在通入Ar保护气的条件下,在200℃-800℃下进行高温热还原;
步骤二:在RGO薄膜表面原位生长ZnO种子层薄膜:将摩尔比为1:1的Zn(CH3COO)2·2H2O 和Al(NO3)3.9H2O与乙醇在室温条件下混合,使
2+
Zn 浓度为0.2mol/L,放在水浴锅中,用磁力搅拌器在70℃下加热搅拌1h,得到均匀的溶液;
将已覆有RGO的Ag叉指电极竖直浸入溶胶中,静30s;垂直取出、干燥、反复提拉数次;
将薄膜在400℃下热处理60min,得到ZnO种子层/RGO复合薄膜;
步骤三: 在RGO薄膜表面原位生长ZnO纳米墙:将Zn(NO3)26H2O与(CH3)6N4按摩尔比为1:1配制成0.05mol/L的溶液,70℃加热搅拌
1h,当溶液中开始出现浑浊后,停止搅拌,将溶液倒入水热反应釜的聚四氟乙烯内胆中,并将覆有ZnO种子层/RGO复合薄膜的Ag叉指电极垂直插入生长液中,80℃恒温生长5h;取出后用去离子水冲洗并干燥,得到ZnO纳米墙/RGO复合薄膜;
步骤四:ZnO纳米墙/RGO复合薄膜的热处理:将ZnO纳米墙/RGO复合薄膜在通入Ar保护气的条件下,最后在不同热处理温度(300℃-700℃)下进行热处理1-2h;
用去离子水冲洗、干燥,在Ag叉指电极上得到ZnO纳米墙/RGO异质结气敏传感器。
3.如权利要求2所述的ZnO纳米墙/RGO异质结气敏传感器的制备方法制得的ZnO纳米墙/RGO异质结气敏传感器。