分层花状ZnO晶体制成的气敏传感器对乙醇气体的灵敏度

我们分别用三种表面活性剂HMT（六次甲基四胺）、CTABC（十二烷基溴化铵）和PEG（聚乙二醇）辅助柠檬酸根离子合成了三种由纳米片聚集的球状、花状、分层的花状结构，对比了它们的气敏性能，并研究了柠檬酸钠和PEG 对分层花状结构的形成作用，得到如下结论：

①球状、花状结构团聚比较严重，而分层的花状结构则是由ZnO 纳米薄片纵横交错聚集在一起，具有更多的孔洞和间隙。

②用球状、花状和分层次花状的ZnO 晶体制成的气敏传感器在250 ℃的工作温度下对5×10-5 的乙醇气体的灵敏度分别为5.4，7.1，22.6，响应恢复时间分别为12 s 和20 s、10 s 和18 s、6 s 和15 s。(www.xing528.com)

③聚乙二醇和柠檬酸根离子对这种分层的花状结构的形成起到重要作用。柠檬酸根离子由于能够吸附在ZnO 的（0001）面上，促成了均匀而分散的ZnO 纳米片的生成，而PEG 是一种长链状的非离子活性剂，在它的长链上有亲水基—O—和自由基—CH2—CH2—。由于PEG 能很好地溶解在水中，因此在PEG 上的大量亲水性氧能够和溶液中的锌离子结合，在水热条件下，大量的ZnO 微晶就会在PEG 的长链上形核并长大，这就为ZnO 的生长提供了许多的形核点。在氢氧根离子和柠檬酸根离子的作用下，这些ZnO 微晶逐渐生长成片状的ZnO，而由于PEG 的聚集作用最终演变成了分层的花状结构。