[发明专利]氧化铜纳米薄膜、制备方法、电极及气体传感器

权利要求书

1.一种氧化铜纳米薄膜，其特征在于，包括：原位生长于绝缘基底上的海葵状氧化铜纳米结构；其中，所述海葵状氧化铜纳米结构包括多个非线性的氧化铜纳米柱，各所述氧化铜纳米柱包括第一端和第二端，各所述氧化铜纳米柱的第一端固定于所述基底上，各所述氧化铜纳米柱的第一端的周向尺寸大于其第二端的周向尺寸，且各所述氧化铜纳米柱的第二端具有偏向一侧的突起。

2.一种氧化铜纳米薄膜的制备方法，其特征在于，适用于制备如权利要求1所述的氧化铜纳米薄膜，所述方法包括：

在第一设定温度下，将第一铜盐溶液添加至绝缘基底上，以在所述基底上形成用于生长氧化铜纳米结构的种子层；

利用水热法在形成有用于生长氧化铜纳米结构的种子层的所述基底上生长海葵状氧化铜纳米结构。

3.如权利要求2所述的氧化铜纳米薄膜的制备方法，其特征在于，在第一设定温度下，将第一铜盐溶液添加至绝缘基底上，以在所述基底上形成用于生长氧化铜纳米结构的种子层，包括：

在第一设定温度下，将第一铜盐溶液多次滴加至绝缘基底上，以在所述基底上形成用于生长氧化铜纳米结构的种子层。

4.如权利要求2所述的氧化铜纳米薄膜的制备方法，其特征在于，在第一设定温度下，将第一铜盐溶液添加至绝缘基底上，以在所述基底上形成用于生长氧化铜纳米结构的种子层，包括：

在第一设定温度下，将第一铜盐溶液添加至绝缘基底上；

对添加所述第一铜盐溶液后的所述基底进行退火，得到形成有用于生长氧化铜纳米结构的种子层的基底。

5.如权利要求3所述的氧化铜纳米薄膜的制备方法，其特征在于，在第一设定温度下，将第一铜盐溶液多次滴加至绝缘基底上，包括：

在第一设定温度下，利用微量进样器取第一铜盐溶液，滴一滴第一铜盐溶液至绝缘基底上，待所述基底干燥后，再滴下一滴第一铜盐溶液至所述基底，依次重复进行，直到滴加第一铜盐溶液至所述基底的次数达到设定次数；其中，所述第一设定温度的范围为20℃～100℃，所述微量进样器为微升量级的进样器。

6.如权利要求2所述的氧化铜纳米薄膜的制备方法，其特征在于，所述第一铜盐溶液为氯化铜、乙酸铜、硝酸铜和硫酸铜中的一种或几种溶于无水乙醇、去离子水或其二者的混合溶液后得到的溶液，第一铜盐溶液的浓度范围为0.001mol/L～1mol/L；所述设定次数的范围为1次～30次。

7.如权利要求4所述的氧化铜纳米薄膜的制备方法，其特征在于，对添加所述第一铜盐溶液后的所述基底进行退火，得到形成有用于生长氧化铜纳米结构的种子层的基底，包括：

将添加所述第一铜盐溶液后的所述基底放置于马弗炉中；然后，将马弗炉的加热温度升至第二温度并保持第一设定时间，得到形成有用于生长氧化铜纳米结构的种子层的基底；其中，第二温度的范围为70℃～650℃。

8.如权利要求2所述的氧化铜纳米薄膜的制备方法，其特征在于，

利用水热法在形成有用于生长氧化铜纳米结构的种子层的所述基底上生长海葵状氧化铜纳米结构，包括：

将形成有用于生长氧化铜纳米结构的种子层的基底置于水热釜内的第二铜盐溶液和碱溶液的混合溶液中，然后，将水热釜升温至第三温度并保持第二设定时间；其中，所述第三温度的范围为50℃～250℃；

所述第二铜盐溶液为氯化铜、乙酸铜、硝酸铜和硫酸铜中的一种或几种的水溶液，所述碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、六亚甲基四胺和氨水中的一种或几种的水溶液；

所述第二铜盐溶液的浓度范围为0.01mol/L～1mol/L，所述碱溶液的浓度范围为0～0.5mol/L。

9.一种气体传感器电极，其特征在于，包括：绝缘基底和原位生长于所述绝缘基底上的如权利要求1所述的氧化铜纳米薄膜。

10.一种气体传感器，其特征在于，包含如权利要求9所述的气体传感器电极。