[发明专利]一种五氧化二铌纳米线的大面积制备方法及其氢敏元件

权利要求书

1.一种用热氧化法大面积制备五氧化二铌纳米线的方法，其特征在于步骤为：

一、Nb箔片的裁剪与清洗：

1)将纯度＞99.99％、厚度0.25～0.35mm的Nb箔片裁剪为长方形；

2)先后使用分析纯丙酮、分析纯无水乙醇和去离子水各超声清洗Nb箔片10-30min，并在40-60℃下空气中烘干；

二、采用热氧化法，在Nb箔片表面氧化生长Nb₂O₅纳米线。具体流程及工艺条件如下：

1)将裁剪和清洗后的Nb箔片平置、或弯曲或折叠后置于真空管式炉的炉管中，保证Nb箔片位于加热区中心位置；

2)密封系统并抽真空至管内气压100±10torr，通入纯度＞99.999％的高纯Ar气作为保护气体并全程保持，Ar气流量10-100sccm；

3)升温过程：维持Ar气流入，以5-10℃·min^-1的升温速率升温至700-900℃；

4)保温氧化过程：维持Ar气流入，保温700-900℃并通入纯度＞99.999％的O₂气进行氧化，氧化时间30-120min，O₂流量10-100sccm；

5)降温过程：关闭O₂气及加热装置，在Ar气保护下自然冷却至室温；

三、关闭Ar气并打开进气阀，待腔体内气压恢复至常压后打开密封装置，将样品取出，将样品取出，可获得在原材料Nb箔片上大面积均匀生长的直径为20-30纳米，长度达10-50微米的Nb₂O₅纳米线。

2.根据权利要求1所述的一种用热氧化法大面积制备五氧化二铌纳米线的方法，其特征在于步骤一、步骤二中将Nb箔片裁剪为长宽比20 10∶1的长条状，并将其平置于真空管式炉的炉管中，保证Nb箔片位于加热区中心位置。

3.根据权利要求1所述的一种用热氧化法大面积制备五氧化二铌纳米线的方法，其特征在于步骤一中将Nb箔片裁剪为长宽比3 1∶1的长方形，并将其弯曲或折叠后置于真空管式炉的炉管中，保证Nb箔片位于加热区中心位置。

4.一种用热氧化法大面积制备的五氧化二铌纳米线构成的氢敏元件，，其特征在于制作步骤为：

1)用权利要求1所述的方法制作的五氧化二铌纳米线膜作为敏感材料，盖上预先制作的电极图形掩模板；

2)采用直流磁控溅射技术，在纳米线膜上表面两侧制备长方形或圆点形Pt电极；

3)利用导电银浆在上述制备的Pt电极上选择两处各连接长度为20-40cm，直径1mm的Cu导线引出电极，构成氢敏元件。