基于钨酸钴纳米粒子修饰的三氧化二铁复合材料的乙酸乙酯气体传感器及其制备方法

技术领域

本发明属于气体传感器技术领域，具体涉及一种基于钨酸钴(CoWO

背景技术

随着工业和科技的飞速发展，在物质财富极大丰富的同时，生产安全和环境问题也日益凸显。人们有越来越多的机会接触危险气体，例如以甲烷和一氧化碳为主要成分的天然气，装修材料中释放的有机易挥发性有毒气体甲醛、苯、二甲苯，煤炭燃烧、汽车尾气中的二氧化硫和氮氧化物等。这些易燃易爆、有毒有害气体一旦产生或泄露，就会对人们的健康和生命造成威胁。因此，开发响应度高、检测速度快的气体传感器十分有必要。

乙酸乙酯既是重要的燃料和原材料，也是一种易燃易爆气体，在金属切割焊接、有机材料合成中经常会使用到。当泄露的乙酸乙酯达到一定浓度时，遇明火极易发生爆炸，威胁人们生命财产安全。如果在乙酸乙酯发生泄漏初期浓度低于爆炸限时发出警报，就能够有效地避免严重的损失。因此，开发响应度高、检测下限低、响应速度快的乙酸乙酯气体传感器具有重要意义。

一些金属氧化物半导体纳米材料与某些气体接触时，其电学性质等发生显著变化，经过检测外围电路可以对材料的电学性质变化(电学信号)进行检测，从而对气体进行监测。基于金属氧化物半导体气敏材料的气体传感器具有响应度高、响应恢复速度快、检测下限低等优势。

金属氧化物半导体纳米材料的气敏性能与材料的表面活性和表面态有很大的关系，材料的形貌、尺寸以及表面修饰，都会对材料的表面活性和催化活性产生影响。通常，暴露有富悬挂键晶面的金属氧化物半导体气敏材料具有较高的活性，能够对气体产生较高的响应；而纳米尺度的贵金属则具有显著的催化作用，能够对气敏反应进行催化，从而提高基体材料的气敏性能。因此，富悬挂键晶面与贵金属纳米粒子修饰相结合，将能够显著改善基体材料的气敏性能、制备高性能的气体传感器。

Fe

发明内容

本发明的目的是提供一种基于CoWO

本发明所述的一种基于CoWO

1、Pd金属叉指电极的处理：

分别用丙酮、乙醇棉球擦拭带有Pd金属叉指电极的Al

本发明使用丝网印刷技术在Al

2、纯Fe

(1)Fe

(2)将步骤(1)制备的Fe

(3)CoWO

3、基于CoWO

将CoWO

本发明利用北京埃利特科技有限公司生产的CGS-1TP型气敏性能测试仪对其乙酸乙酯气敏性能进行测试。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

在本发明中，通过自牺牲有机金属骨架(MOF)模板和催化剂功能化，合成了由CoWO

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为Fe

图2a为Fe

图3为本发明所制备的基于CoWO

图4为本发明所制备的基于CoWO

图5为发明所制备的CoWO

图6为本发明所制备的基于CoWO

图7为本发明所制备的基于CoWO

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

实施例1～2：

1、Pd金属叉指电极的处理：

分别用丙酮、乙醇棉球擦拭带有Pd金属叉指电极的Al

本发明使用丝网印刷技术在Al

2、纯Fe

(1)Fe

(2)Fe

(3)CoWO

3、气体传感器的制备：

(1)基于Fe

(2)基于CoWO

制备好气体传感器后，对其进行乙酸乙酯气敏性能进行测试(北京埃利特科技有限公司的CGS-1TP型气敏性能测试仪)。

实施例3

Pd金属叉指电极的处理过程同实施例2。

采用溶剂热法制备Fe

CoWO

CoWO

实施例4

Pd金属叉指电极的制备过程同实施例2。

采用溶剂热方法制备Fe

CoWO

CoWO

上述实施例中制备的CoWO

制备好气体传感器之后，对其乙酸乙酯气敏性能进行了测试。

在206℃下，器件S1对100ppm乙酸乙酯的响应度为4.41，响应时间和恢复时间为9s和11s。器件S2对100ppm乙酸乙酯的响应度为21.05，响应时间和恢复时间为7s和9s。器件S3对100ppm乙酸乙酯的响应度为11.49，响应时间和恢复时间为7s和9s。器件S4对100ppm乙酸乙酯的响应度为7.1，响应时间和恢复时间为8s和9s。

以上所述内容，仅为本发明的具体实施方式，不能以其限定本发明实施的范围，但凡依本发明专利申请范围所进行的均等变化和改进，均应仍属本发明专利涵盖的范围。