[发明专利]一种Co掺杂的TiO2纳米管阵列薄膜的H2S气敏传感器及其制备方法

摘要

本发明公开了一种Co掺杂的TiO₂纳米管阵列薄膜的H₂S气敏传感器及其制备方法，属于电子气敏器件技术领域。本发明以阳极氧化法制备二氧化钛纳米管阵列，并对其进行过渡金属掺杂，无需对其进行二次处理，即可获得完整透明的二氧化钛纳米管阵列薄膜，并利用该薄膜制备纳米气敏传感器，该传感器对硫化氢气体有良好的灵敏性及选择性。该制备工艺简单，所制得的传感器对硫化氢气体的选择性高、响应/恢复时间短，并实现了气敏传感器的器件化，具有市场发展前景。

主权项

1.一种Co掺杂的TiO₂纳米管阵列薄膜的H₂S气敏传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）TiO₂纳米管阵列的制备：将钛箔超声清洗，晾干后接电源正极，以铂电极接负极，将两极置入电解液中，在室温下阳极氧化，得TiO₂纳米管阵列；（2）Co掺杂的TiO₂纳米管阵列薄膜的制备：向步骤（1）阳极氧化后的电解液中加入氯化钴，使TiO₂纳米管阵列浸泡在电解液中，浸泡后清洗，干燥，煅烧，冷却，得Co掺杂的TiO₂纳米管阵列薄膜；（3）Co掺杂的TiO₂纳米管阵列薄膜的H₂S气敏传感器的制备：以陶瓷为基底，正面印刷金电极，背面为加热层，加热层两端印刷金电极，陶瓷基底正反面分别焊接了一对引脚，形成平面电极；将平面电极清洗，晾干，再用小刷子沾取粘黏剂涂布至平面电极正面上，并将Co掺杂的TiO₂纳米管阵列薄膜转移至平面电极正面上，晾干，煅烧，冷却，得气敏元件；将气敏元件焊接至基座上，再老化，得Co掺杂的TiO₂纳米管阵列薄膜的H₂S气敏传感器；步骤（3）所述煅烧为在马弗炉中以5‑15℃/min梯度升温至300‑400℃，保温30‑60 min；所述老化为施加4.5‑6 V直流电压老化3‑5天。