[发明专利]一种基于四氧化三钴纳米针的气敏传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于四氧化三钴纳米针的气敏传感器，自下往上依次包括绝缘基片、梳状交叉电极层和四氧化三钴气敏传感层，其特征在于，所述的四氧化三钴气敏传感层为四氧化三钴纳米针阵列。

2.根据权利要求1所述的气敏传感器，其特征在于，所述四氧化三钴纳米针阵列中四氧化三钴纳米针的直径均为50nm～1000nm，长度为5μm～20μm。

3.根据权利要求1所述的气敏传感器，所述的绝缘基片为多晶氧化铝陶瓷片、玻璃、石英、热处理后的硅片、氮化硅、蓝宝石或云母。

4.根据权利要求1所述的气敏传感器，其特征在于，所述的梳状交叉电极层的材料为金、银、铂、钯中的一种或至少两种组成的合金，其厚度在50nm～500nm。

5.根据权利要求1所述的气敏传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在绝缘基片制备梳状交叉电极，

（2）将经步骤（1）处理后的绝缘基片放入盛有含有钴盐、结合剂和碱性反应物的水溶液的高压反应釜中进行水热反应，在经过步骤（1）处理后的绝缘基片上生成四氧化三钴先驱体，

（3）对步骤（2）处理后绝缘基片进行冲洗和真空烘干，并在空气气氛中进行热处理，使所述四氧化三钴先驱体晶化，得到四氧化三钴纳米针阵列，形成基于四氧化三钴纳米针的气敏传感器。

6.根据权利要求5所述的气敏传感器的制备方法，其特征在于，所述结合剂为氟化钠、氟化钾和氟化铵。

7.根据权利要求6所述的气敏传感器的制备方法，其特征在于，所述水溶液中钴盐、结合剂和碱性反应物的摩尔比为1：2：（1～5）。

8.根据权利要求7所述的气敏传感器的制备方法，其特征在于，所述的步骤（2）中的水热反应温度为80℃～150℃。

9.根据权利要求8所述的气敏传感器的制备方法，其特征在于，所述的步骤（3）中的热处理温度为300℃～800℃。

10.根据权利要求9所述的气敏传感器的制备方法，其特征在于，所述的步骤（3）中的热处理温度为450℃。