三维自组装氧化锌纳米花的制备及其气敏性能

摘要

以乙酸锌为前驱体,采用一步溶剂热法成功制备了三维(3D)自组装氧化锌(ZnO)纳米花(NF),并采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)对样品的晶相结构、形貌及化学组成进行表征。研究了3D-ZnO NF基气体传感器对乙醇蒸气的气敏传感性能,与商用ZnO气体传感器相比,基于3D-ZnO NF的传感器具有更高的灵敏度。在最佳工作温度(420℃)下,3D-ZnO NF基气体传感器对体积分数为5×10^(-4)乙醇气体的响应值高达66,是商用ZnO气体传感器对其响应值的5倍以上;此外,其理论检测限由2.456×10^(-5)降低到2.67×10^(-6),响应时间和恢复时间分别由40 s和15 s缩短到21 s和24 s。3D-ZnO NF优异的传感性能源于其较大的比表面积和测试过程中更快的电荷传输,这为进一步研究纳米构建优化气敏传感材料检测挥发性有机化合物的发展奠定了基础。