贺 胜，林志东

等离子体化学与新材料湖北省重点实验室（武汉工程大学），湖北 武汉430205

基于半导体材料制备的气敏传感器可用于有毒气体、易燃易爆气体和其他场合的气体检测。这种气敏传感器具有价格低廉、气敏性能较好等优点［1-2］。其中，常见的半导体气敏材料有SnO2［3］、ZnO［4-5］、WO3［6］、In2O3［7］、NiO［8］等。虽然少部分过渡金属氧化物纳米化后在室温下具有气敏性能，如Nb2O5［9］和MoO3［10］等，但是目前传统单一成分的半导体气敏传感器仍存在难以实现低温测量和选择性差等问题。气敏检测一般以空气为环境与还原性气体反应，反应温度达到300℃才能达到较好的气敏响应［11］，而臭氧（ozone，O3）在低温下可以吸附在气敏材料表面形成O3-与还原性气体反应，从而可以让气敏元件在低温下检测还原性气体。

Co3O4是一种禁带宽度适宜的过渡金属氧化物，作为气敏材料时具有反应迅速和价格低廉等优点，在检测乙醇、甲醛、甲烷和氮氧化物等［10］危险性气体中有着重要的应用。

为了提高Co3O4气敏元件灵敏度以及降低检测温度，本文从改变检测环境出发，将环境气体由空气改为低浓度O3，由于O3在低温下能吸附在Co3O4表面形成O3-，利用该特性可能实现元件在更低的温度检测还原性气体，实现对还原性气体的低温检测或者提升元件在低温下的灵敏度。

1 实验部分

1.1 纳米Co3O4的制备

以CoCl2·6H2O为钴源、以氢氧化钠为沉降剂，采用水热法制备Co（OH）2，再在空气中经350℃热处理制备出Co3O4纳米材料。具体制备方案如下：将3 mmol CoCl2·6H2O溶解于30 mL去离子水中形成CoCl2溶液，将……