鋅納米膜由六邊纖鋅礦晶相的氧化鋅納米線構成，該氧化鋅納米線的直徑為200nm-300nm。所得氧化鋅納米膜的厚度是500nm_l μ m。
[0084]由于氧化鋅納米膜跨越在叉指電極之上，而叉指電極的兩對電極之間不導通，氧化鋅納米膜感應乙醇所輸出的電流從叉指電極的兩對電極向外輸出。
[0085]本發(fā)明為了得到由六邊纖鋅礦晶相的氧化鋅納米線平行構成的氧化鋅納米膜，采用了第二【具體實施方式】。下面詳細說明第二【具體實施方式】。
[0086]一種基于氧化鋅納米結構的乙醇傳感器，包括形成叉指電極的兩組電極，以及設置在叉指電極至少一側表面的氧化鋅納米膜；氧化鋅納米膜由六邊纖鋅礦晶相的氧化鋅納米線平行構成。
[0087]該實施方式具有與上述第一實施方式不同的靜電紡絲步驟，還包括得到纖維紡絲有序排列的聚乙烯類聚合物-鋅鹽纖維膜(或聚乙烯類聚合物-鋅鹽-錫鹽纖維膜)。得到有序排列的聚乙烯類聚合物-鋅鹽纖維膜(或聚乙烯類聚合物-鋅鹽-錫鹽纖維膜)包括但不局限于下列方法，例如:在靜電紡絲之前，將叉指電極6放置在載體(如圖5和圖6所示)的容置腔中。該載體包括第一載體底材1，設置在第一載體底材一側表面的第二載體底材2和第三載體底材3，第二載體底材2和第三載體底材3平行并間隔設置。在第二載體底材2上設有第一金屬條4，第一金屬條4沿第二載體底材2的與第三載體底材平行的邊設置。在第三載體底材3上設有第二金屬條5，第二金屬條5沿第三載體底材3的與第二載體底材2平行的邊設置。第二載體底材2和第一金屬條4,與第三載體底材3和第二金屬條5之間形成容置腔。
[0088]圖7是該實施方式進行靜電紡絲的過程，經由靜電紡絲設備7將靜電紡絲液噴射到叉指電極6上，形成氧化鋅納米線8。圖8是該實施方式完成靜電紡絲后的狀態(tài)。圖9是該實施方式從載體上取下叉指電極的過程。由圖7-圖9可以看出氧化鋅納米膜由氧化鋅納米線平行構成。該實施方式中，每立方微米氧化鋅納米膜平均由2-3根氧化鋅納米線構成，氧化鋅納米柱彼此交纏。例如，氧化鋅納米膜的總表面積是4.15 μ m2，每立方微米氧化鋅納米膜里平均有2.56根氧化鋅納米線。
[0089]在靜電紡絲時，射出頭接正電，而載體上的金屬條接地，因而在其之間產生一電場。而靜電紡絲的本身可以視為帶正電的纖維，在電場下受力沉積在接地的載體上。當紡絲移動到金屬條的附近時，由于兩者的電性相反，在庫倫力的作用下，紡絲在金屬條上的兩端受最大的庫倫力吸引力，因此拉扯紡絲的兩端并使其與金屬條的方向垂直。另一方面，不同于在金屬條上的部分，在金屬條間的紡絲會帶正電。由于紡絲間的靜電排斥而加強了紡絲間的有序排列。
[0090]該實施方式中第一金屬條和第二金屬條所用材質是鋁箔、銅箔、鋁片或銅片；第一載體底材、第二載體底材和第三載體底材所用材質是絕緣材質，例如玻璃。
[0091]將步驟(I)所得靜電紡絲液加入到靜電紡絲裝置中，然后將靜電紡絲液噴射到放置在載體的容置腔中的叉指電極上進行靜電紡絲，在叉指電極上獲得聚乙烯類聚合物-鋅鹽纖維膜。煅燒后所得氧化鋅納米膜由六邊纖鋅礦晶相的氧化鋅納米線平行構成。
[0092]為了進一步提高氧化鋅納米膜的比表面積，本發(fā)明的第三【具體實施方式】以每根構成氧化鋅納米膜的氧化鋅納米線為軸進一步生長有氧化鋅納米柱，構成氧化鋅納米柱陣列，形成帶有氧化鋅納米柱的氧化鋅納米膜。氧化鋅納米柱是(001)面優(yōu)勢取向的六角柱，該六角柱橫截面最大長度為200-300nm，六角柱高度為2_3 μ m，帶有氧化鋅納米柱的氧化鋅納米膜厚度為5-8 μ m。
[0093]下面詳細說明氧化鋅納米柱的生長方法。
[0094]以第一【具體實施方式】或第二【具體實施方式】步驟(3)所得氧化鋅納米膜為種子層，以每根構成氧化鋅納米膜的氧化鋅納米線為軸生長氧化鋅納米柱以形成氧化鋅納米陣列，得到帶有氧化鋅納米柱陣列的氧化鋅納米膜。本發(fā)明采用水熱合成法或微波加熱法，在含氫氧源的鋅鹽溶液中生長氧化鋅納米柱。
[0095]水熱合成法是一種水熱法合成氧化鋅納米棒陣列的方法。具體的所述含氫氧源的鋅鹽溶液包括醋酸鋅、硝酸鋅或草酸鋅的水溶液；所用氫氧源包括氫氧化鈉、氨水、碳酸銨、或六亞甲基四胺。將鋅鹽加入到裝有去離子水的容器(封口瓶或水熱釜)中，然后再注入部分去離子水，鋅鹽的濃度為5?50mM(毫摩爾每升)。優(yōu)選的，在所述鋅鹽溶液中摻雜錫鹽，所述錫鹽是包括氯化錫、醋酸錫、硝酸錫或草酸錫。錫鹽的濃度為5mM?10mM。
[0096]待鋅鹽溶解后再加入氫氧源(如滴入氨水)混合均勻，然后在80-10(TC下(例如利用烘箱)，將步驟(3)所得氧化鋅納米膜置于含氫氧源的鋅鹽溶液中，使氧化鋅納米柱生長2-12小時。
[0097]本發(fā)明所得帶有氧化鋅納米柱陣列的氧化鋅納米膜，由于合成氧化鋅納米柱的寬高比較高，可以增加單位體積里的比表面積。
[0098]本實施方式中氧化鋅納米膜可以是具有一定的取向性，例如第二實施方式所得的氧化鋅納米膜，由紡絲纖維有序排列的聚乙烯類聚合物-鋅鹽纖維膜煅燒而成。這樣，使得生長在該氧化鋅納米膜上的氧化鋅納米柱更有有序性，得到的比表面積更大。也就是說，當以平行絲為種子層時，由于平行絲的密度很高，水熱合成法合成的氧化鋅納米柱彼此交纏使表面成為有序的氧化鋅地毯。圖10是該實施方式靜電紡絲經煅燒后的有取向性氧化鋅納米膜在光學顯微鏡(1000倍)下的形貌。圖11是該實施方式在有取向性的氧化鋅納米膜上生長氧化鋅納米柱得到的帶有氧化鋅納米柱的氧化鋅納米膜在SEM(500倍)下的形貌。圖12是該實施方式在有取向性的氧化鋅納米膜上生長氧化鋅納米柱得到的帶有氧化鋅納米柱的氧化鋅納米膜在SEM(2000倍)下的形貌。圖13是該實施方式在有取向性的氧化鋅納米膜上生長氧化鋅納米柱得到的帶有氧化鋅納米柱的氧化鋅納米膜在SEM(10000倍)下的形貌。
[0099]下面通過具體的實施例來闡述本發(fā)明的方法的實施，本領域技術人員應當理解的是，這不應被理解為對本發(fā)明權利要求范圍的限制。
[0100]實施例1
[0101]本實施例所得乙醇傳感器尺寸為2cmX 2cm,氧化鋅納米膜厚度為500nm,構成氧化鋅納米膜的氧化鋅納米線直徑為300nm。下面說明該乙醇傳感器的制備方法。
[0102](I)叉指電極的制備
[0103]以金箔為靶材，用磁控濺射在硅芯片上沉積叉指電極，電極厚度約為70納米。
[0104](2)配制氧化鋅納米膜用靜電紡絲液
[0105]將22.7g聚乙烯吡咯烷酮(PVP，分子量1.3M)緩慢加入到1ml甲基甲酰胺(DMF)中，待聚乙烯吡咯烷酮溶解后，再緩慢加入0.9g醋酸鋅和0.33g的SnCl2.2H20,然后混合均勻得到靜電紡絲液。
[0106](3)靜電紡絲
[0107]將步驟(2)所得靜電紡絲液加入到注射針管中，針頭(不銹鋼)接高壓源，接收端接地。然后在電壓為12kV，接收距離為16cm條件下，用微量泵以推動速度0.lml/hr，將靜電紡絲液注射到叉指電極上進行靜電紡絲，在叉指電極上獲得PVP-鋅鹽-Sn纖維膜。
[0108](4)煅燒
[0109]將步驟(3)所得纖維膜連同叉指電極一起在高溫爐中進行煅燒，煅燒條件為:按照10°C /min的升溫速率升溫至500°C，恒溫煅燒I小時；然后冷卻到室溫，得到乙醇傳感器。
[0110]封閉環(huán)境下，將乙醇傳感器放置在250°C的加熱板上，由微量針管將乙醇40ul滴在加熱板上蒸發(fā)成乙醇氣體。以外加電壓5V分別連接上述乙醇傳感器的叉指電極中的一組電極，并將10ΜΩ電阻串聯(lián)在電路中，用三用電表量測電阻兩端的電壓變化。
[0111]在外加電壓5V、操作溫度250°C的情況下，注入乙醇40ul (微升)，經一分鐘后，電阻兩端的電壓由0.16升到0.48V。經換算，電阻由3.025X 10_8歐姆降到0.83X 10_8歐姆。定義響應度為無乙醇時的電阻/有乙醇蒸氣時的電阻。實施例1中乙醇傳感器響應度為
3.66。
[0112]實施例2
[0113]本實施例所得乙醇傳感器尺寸為2cmX 2cm，氧化鋅納米膜厚度為600nm，構成氧化鋅納米膜為平行氧化鋅納米線，其直徑為300nm。下面說明乙醇傳感器制備