溶剂热法制备ZnO纳米棒及乙醇气敏性研究

韩汝取，顾雨晨，陈 涛，刘元琪，黄逸品，顾明洲，张亚梅

(江苏科技大学 理学院，镇江 212100)

近年来，随着科技与经济的日益发展，人类的生活水平得到前所未有的改善.与此同时，大规模工业生产以及大范围的人类活动导致严重的环境问题，不仅侵蚀着人类的健康，而且威胁着人类的生存安全.为探索污染问题，检测环境污染中的有毒有害气体，气体传感器迅猛发展.金属氧化物半导体气敏传感器(如ZnO、SnO2、TiO2、WO3等)广泛应用于气体检测研究工作[1-4].其中氧化锌(ZnO)是一种宽带隙n型半导体材料，室温带隙宽度为3.37 eV，激子束缚能为60 meV，具有较高的电子迁移率和热稳定性，受到研究者的广泛关注[5-6].纳米ZnO具有更高的比表面积、更小的尺寸以及丰富的形貌特征，呈现出优异的气敏性能，其气敏检测具有灵敏度高、稳定性好、易于制造、成本低廉等优点，可用于检测多种有毒、易燃气体和腐蚀性气体[7-9].现有研究认为ZnO的气敏性能主要由其表面形态控制[10-11]，因此，调整表面形态是优化其气敏性能的重要方法.文献[1]以CTAB为表面活性剂，采用水热法制备出花状ZnO，在300 ℃时对体积分数100×10-6乙醇灵敏度为38.文献[12]以六亚甲基四胺为表面活性剂，采用共沉淀法制备了ZnO空心球壳，350 ℃时对体积分数200×10-6氨水灵敏度为27.2.文献[13]采用微波辅助液相反应法制备ZnO空心球，275℃时对丙酮灵敏度为29.8.文献[14]采用低温水热法制备的ZnO纳米棒, 在450℃时对体积分数50×10-6NO2的灵敏度达为24.1.已有文献表明采用表面活性剂辅助水热法制备的ZnO纳米颗粒……