盆景状ZnO的制备及气敏性能研究

张永辉，刘春彦，刘焕桢，巩飞龙，李 峰

(郑州轻工业学院，河南省表界面科学重点实验室，河南 郑州 450001)



盆景状ZnO的制备及气敏性能研究

张永辉，刘春彦，刘焕桢，巩飞龙，李 峰

(郑州轻工业学院，河南省表界面科学重点实验室，河南 郑州 450001)

通过水热法首次制备出盆景状三维材料，XRD和热分析测试结果表明制备的材料由碱式碳酸锌(Zn4CO3(OH)6·H2O)和ZnO组成，产物经过高温煅烧后得到结晶性良好且侧面和底部孔状结构的ZnO材料.利用FESEM对材料的形貌进行了系统的表征，发现盆景状ZnO由纳米片自组装对称生长而成，且每一层生长都会得到规则的六边形结构.将材料制备成气敏元件并研究其气敏性能.结果表明，构筑的气敏元件在340 ℃时对乙醇气体具有最高的灵敏度，同时具有良好的响应-恢复特性和稳定性.该材料可以应用于改善基于乙醇传感器的设计与制作.

ZnO；盆景状；水热法；纳米片；气体传感器

0 引言

ZnO是一种位于Ⅱ-Ⅵ 族最重要的N型金属氧化物半导体材料(Eg=3.4 eV)，在光催化[1]、太阳能电池[2]、水处理[3]和发光二极管[4]等方面有着广泛的应用.除此之外，作为重要的气敏材料，ZnO被用于有毒气体如H2S[5]、CO[6]、丙酮[7]、NO2[8]和乙醇[9]的检测.研究表明，材料的气敏性能很大程度上取决于材料的形貌和表面状态，三维ZnO材料因具有较大的比表面积、较大空隙率和结构相对稳定等特点成为人们的研究重点[10].樊慧庆[11]等利用水热法制备出了由纳米片自组装成而成的三维结构ZnO前驱物，经过高温退火，得到了具有多孔……