一維ZnO納米棒傳感器的制備及性能研究.pdf

1、ZnO納米材料是一種新型無機(jī)材料，在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。納米化后的ZnO改變了塊體材料的表面電子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)，這使得它在熱、電、光和磁等方面表現(xiàn)出許多奇異的特性。本文采用水熱合成法分別制備了兩種形貌的一維ZnO納米材料:納米棒陣列和納米棒，并依次將其制作成乙醇?xì)饷魝鞲衅骱湍蛩嵘飩鞲衅?，分別對(duì)傳感器的性能進(jìn)行了研究。
　　首先，利用醋酸鋅-甲醇溶液在Al2O3陶瓷管上制備一層ZnO種子層，再利用硝酸鋅、六次甲基四胺，聚

2、乙烯亞胺和氨水反應(yīng)體系于100℃、12h的條件下，在種子層之上制備了ZnO納米棒陣列層，SEM觀察發(fā)現(xiàn)陣列層垂直于襯底且形貌均一。XRD衍射分析發(fā)現(xiàn)其結(jié)晶度良好。氣敏測(cè)試表明，傳感器的最佳工作溫度為425℃。對(duì)濃度為1.5～25ppm的乙醇?xì)怏w有靈敏度響應(yīng)，靈敏度值隨氣體濃度的升高而增大，對(duì)25ppm的乙醇?xì)怏w的靈敏度達(dá)84.00％。相同濃度的氫氣、甲烷、乙醇三種氣體中，對(duì)乙醇的靈敏度最高，達(dá)到84.00％。
　　其次，以硝酸鋅、

3、六次甲基四胺和氨水為反應(yīng)體系，于100℃、12h的條件下，直接制備出一維ZnO納米棒。SEM觀察發(fā)現(xiàn)ZnO納米棒長(zhǎng)度、直徑均勻。XRD衍射分析發(fā)現(xiàn)其結(jié)晶度較好。將ZnO納米棒分散液滴于玻碳電極表面制成生物傳感器修飾電極，并對(duì)尿酸的敏感性能進(jìn)行研究。循環(huán)伏安測(cè)試表明，修飾電極對(duì)1mM尿酸的電流響應(yīng)信號(hào)約為裸玻碳電極的7.8倍。不同掃描速率的循環(huán)伏安測(cè)試表明，尿酸是通過擴(kuò)散作用到達(dá)電極表面的。對(duì)不同濃度尿酸的循環(huán)伏安測(cè)試表明，UA的線性范圍