1.一种复合纳米材料阵列气敏传感器,其特征在于:包括多孔硅阵列,所述多孔硅阵列包括硅板和若干个多孔硅片,各所述多孔硅片相互平行且底面均固定于硅板的上表面,所述多孔硅片的正反面均设有多个凹槽,各所述凹槽内均附着有由栗壳状ZnO纳米材料,所述栗壳状ZnO纳米材料上附着有WO所述多孔硅片正面的凹槽和反面的凹槽相互平行且错位分布;
所述凹槽的形状为半圆柱形;
所述的复合纳米材料阵列气敏传感器的制备方法包括以下步骤:
S1、利用双槽电化学腐蚀法对光滑硅片进行双面刻蚀形成正反面均具有凹槽的多孔硅片;
S2、将S1步骤得到的各多孔硅片的底面粘接在硅板的上表面,得到多孔硅阵列;
S3、利用水热法产生栗壳状ZnO纳米材料,并将栗壳状ZnO纳米材料附着在所述多孔硅阵列的各层多孔硅片的凹槽中;
S4、利用电化学沉积法产生WO3纳米材料,并使WO3纳米材料附着在所述栗壳状ZnO纳米材料上,得到所述的气敏传感器。
2.根据权利要求1所述的一种复合纳米材料阵列气敏传感器,其特征在于:各所述多孔硅片的底面均与硅板通过耐高温树脂AB胶粘接。
3.根据权利要求2所述的一种复合纳米材料阵列气敏传感器,其特征在于:所述多孔硅片设置有5-10个。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的复合纳米材料阵列气敏传感器的制备方法,其特征在于:具体包括以下步骤:S1、利用双槽电化学腐蚀法对光滑硅片进行双面刻蚀形成正反面均具有凹槽的多孔硅片;
S2、将S1步骤得到的各多孔硅片的底面粘接在硅板的上表面,得到多孔硅阵列;
S3、利用水热法产生栗壳状ZnO纳米材料,并将栗壳状ZnO纳米材料附着在所述多孔硅阵列的各层多孔硅片的凹槽中;
S4、利用电化学沉积法产生WO
5.根据权利要求4所述的一种复合纳米材料阵列气敏传感器的制备方法,其特征在于:所述S1步骤的详细操作步骤如下:
A1、清洗:先将所述光滑硅片浸于体积比为3:1的浓硫酸与过氧化氢的混合溶液中,浸泡30min;取出后再将其浸于体积比为1:1的氢氟酸与去离子水的混合溶液中,浸泡30min;取出后再将其浸于丙酮中进行超声清洗10min,再浸于乙醇中进行超声清洗10min;
A2、双槽电化学腐蚀法制备多孔硅片:将清洗后的硅片浸于腐蚀溶液中,64mA/cm
6.根据权利要求4所述的一种复合纳米材料阵列气敏传感器的制备方法,其特征在于:所述S3步骤的详细操作步骤如下:
B1、取0.01mol醋酸锌、0.12mol氢氧化钠和0.15g聚丙烯酰胺分别溶解于去离子水中并磁力搅拌30min,得到醋酸锌溶液、氢氧化钠溶液以及聚丙烯酰胺溶液;
B2、在15℃的磁力搅拌过程中,将所述氢氧化钠溶液逐滴加入所述醋酸锌溶液中,再将所述聚丙烯酰胺溶液缓慢注入氢氧化钠和醋酸锌的混合液中,得到总混合溶液;
B3、将S2步骤所得的多孔硅阵列置于高压反应釜底部,取100ml所述总混合溶液加入所述高压反应釜中,再将所述高压反应釜置于烘箱内,在180℃条件下进行水热反应6h;
B4、取出所述多孔硅阵列,使用水、乙醇和丙酮依次进行超声清洗,烘干待用。
7.根据权利要求4所述的一种复合纳米材料阵列气敏传感器的制备方法,其特征在于:所述S4步骤的详细操作步骤如下:
C1、先取体积比为100:17的钨酸铵和浓硫酸分别倒入烧杯中,并在盛有钨酸铵的烧杯中加入分散剂SDS,然后将盛有钨酸铵的烧杯放入超声波清洗机中,再将浓硫酸慢慢加入盛有钨酸铵的烧杯中并用玻璃棒进行搅拌,直至反应结束,最后将烧杯从超声波清洗机中取出,密封杯口后静置沉淀,沉淀完全后,取沉淀物并用去离子水清洗3次;
C2、将C1步骤所得物放入烘箱中,在温度为120℃-150℃的条件下烘干,得到硬质晶体,并将所述硬质晶体放入研钵中研磨成粉体,然后平铺1-2mm厚度的所述粉体在舟皿中,将舟皿推入管式还原炉中,在还原温度650℃、还原时间1h/舟、还原气体为氢气的条件下进行还原,得到钨粉;
C3、将装有电解液的烧杯放入恒温水浴锅,并控制温度为65℃,沉积前向所述电解液中通入氧气使得电解液中氧饱和,将贵金属薄膜电极依次用稀盐酸、丙酮、乙醇和去离子水超声清洗并吹干备用,将S3所得的多孔硅阵列浸于体积比为1:1的氢氟酸与去离子水的混合溶液中1min,以去除多孔硅阵列表面的氧化层并形成亲水性的氢终端,采用电化学分析仪以相对于参比电极-0.9V的恒电位进行电化学沉积,得到所述的复合纳米材料阵列气敏传感器。