CN109761262A - 一种贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料的制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
一种贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料的制备方法及应用，属于半导体氧化物气敏传感器领域。一种贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料的制备方法：①将CuSO4·5H2O、柠檬酸三钠和NaOH按照摩尔比为1～1.3：0.8～1：5～5.3配制成混合溶液，160℃水热反应12h后冷却、洗涤、干燥得CuO纳米棒；②将氯金酸溶液和氯化钯溶液按Au与Pd原子摩尔比1:1的比例混合于40mL乙醇溶液中，调节溶液pH值为9，得贵金属溶液；③向贵金属溶液加入CuO纳米棒，Au与Pd原子摩尔数之和是Cu原子摩尔数的1％～5％，干燥，热处理。本发明能够显著降低获得最大气体灵敏度的工作温度，且掺杂方法简单，贵金属利用率高。
Description
技术领域
本发明属于半导体氧化物气敏传感器领域，具体涉及一种贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料的制备方法及应用。
背景技术
将贵金属元素掺杂到金属氧化物半导体材料中，是提高材料气敏性能的重要途径和手段。通过贵金属掺杂的方法既可以将贵金属元素分散在基体材料内部，也可以独立存在于基体材料表面，从而对材料进行改性，掺杂物产生的效果包括形成p-n结、产生过渡区域、改变金属态化合价等。贵金属掺杂会导致在材料的价带或导带附近形成新的杂质能级，并且能够改变载流子的浓度和迁移率，从而影响材料的禁带宽度。一般贵金属元素对金属氧化物半导体材料的掺杂机理可分为化学效应和电子效应两种模式。电子效应是指处于氧化态的贵金属掺杂物充当电子受体，在引入还原性气体后，氧化态掺杂物被还原，并将得到的电子返还至基体材料中。通过提高电子交换率，从而达到影响基体材料禁带宽度的作用，进而引起其电阻的变化，以此为基础改变基体材料对被引入气体的灵敏度变化；化学效应是指分布于基体材料内部和表面的贵金属掺杂物，对引入的气体进行催化引导，加速气体迅速扩散和吸附在基体材料表面，与吸附氧夺取材料表面的电子，使导带中的电子浓度减小，从而增加了基体材料表面的电子耗尽层厚度。基体材料的电阻因此增大，进一步增强了材料的气敏性能。
浸渍掺杂法是将贵金属元素直接掺杂于材料表面的一种方法，材料内部并没有贵金属元素存在。负载的贵金属组分多数情况下仅仅分布在载体表面上，其利用率高、用量少、成本低，是一种简单易行且经济有效的方法，其对金属氧化物半导体材料的掺杂机理可通过化学效应的催化机理来解释。贵金属(Au、Pd等及其氧化物)一般具有优良的催化性，将其掺杂到气体敏感材料中，一定程度上可以明显增强气敏性能，特别是在提高气体灵敏度及降低最佳工作温度方面。研究表明，贵金属负载在半导体表面后，最先催化分解吸附在其表面的氧气分子O2，形成氧负离子O2-。形成的O2-向半导体扩散，从而为目标气体提供反应位点，当目标气体分子吸附在金属表面后也会加快向半导体表面扩散，并快速与O2-反应，从而提高电阻变化。
发明内容
针对目前CuO纳米材料对NO2气敏性能相对较差、掺杂模式相对复杂以及单一贵金属掺杂对材料气敏性能提升效果不佳等方面存在的问题，本发明提供一种贵金属浸渍共掺杂CuO基NO2气敏材料的制备及其应用，目的是通过贵金属浸渍共掺杂的方法对CuO纳米棒进行修饰，以制备出气敏性能良好、工作温度较低的新型NO2气体传感器。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
①将CuSO4·5H2O、柠檬酸三钠和NaOH按照摩尔比为1～1.3：0.8～1：5～5.3配制成混合溶液，在160℃条件下水热反应12h得反应产物，将反应产物冷却、洗涤、干燥后得CuO纳米棒；
②将氯金酸溶液和氯化钯溶液按Au与Pd原子摩尔比1:1的比例混合于40mL乙醇溶液中，调节溶液pH值为9，得贵金属溶液；
③向贵金属溶液加入CuO纳米棒，Au与Pd原子摩尔数之和是Cu原子摩尔数的1％～5％，恒温70℃时边搅拌边蒸干去离子水和乙醇；60～80℃条件下干燥，400℃热处理4h，得贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料。
本发明将CuSO4·5H2O、柠檬酸三钠和NaOH按照摩尔比为1～1.3：0.8～1：5～5.3配制成混合溶液，在160℃条件下水热反应12h是在200mL聚四氟乙烯反应釜中进行的。
进一步地，所述方法包括以下步骤：
①将1～1.3mmolCuSO4·5H2O、0.8～1mmol柠檬酸三钠和5～5.3mmolNaOH配制成混合溶液，在160℃条件下水热反应12h得反应产物，将反应产物冷却、洗涤、干燥后得CuO纳米棒；
②将氯金酸溶液和氯化钯溶液按Au与Pd原子摩尔比1:1的比例混合于40mL乙醇溶液中，调节溶液pH值为9，得贵金属溶液；
③向贵金属溶液加入CuO纳米棒，Au与Pd原子摩尔数之和是Cu原子摩尔数的1％～5％，恒温70℃时边搅拌边蒸干去离子水和乙醇；60～80℃条件下干燥，400℃热处理4h，得贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料。
优选地，所述混合溶液中CuSO4·5H2O的浓度为0.025～0.0325mol/L。
优选地，所述氯金酸溶液为220～1103μL浓度为0.017mol/L的溶液。
优选地，所述氯化钯溶液为375～1875μL浓度为0.01mol/L的溶液。
优选地，所述步骤③中向贵金属溶液加入CuO纳米棒，Au与Pd原子摩尔数之和是Cu原子摩尔数的1％、2％或5％。
优选地，所述将CuSO4·5H2O、柠檬酸三钠和NaOH配制成混合溶液的顺序为先向离子水中加入的CuSO4·5H2O和的柠檬酸三钠，搅拌15min后再加入NaOH粉末，继续搅拌2.5h。
优选地，所述步骤①中将反应产物冷却、洗涤、干燥步骤为冷却至室温后，经2～3次去离子水洗涤、乙醇洗涤后放入鼓风干燥箱中在60～80℃干燥6～8h。
本发明的另一目的是提供一种下述方法制得的贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料，所述纳米材料为棒状结构，直径为60～70nm，长度为110～120nm。
一种贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
①将CuSO4·5H2O、柠檬酸三钠和NaOH按照摩尔比为1～1.3：0.8～1：5～5.3配制成混合溶液，在160℃条件下水热反应12h得反应产物，将反应产物冷却、洗涤、干燥后得CuO纳米棒；
②将氯金酸溶液和氯化钯溶液按Au与Pd原子摩尔比1:1的比例混合于40mL乙醇溶液中，调节溶液pH值为9，得贵金属溶液；
③向贵金属溶液加入CuO纳米棒，Au与Pd原子摩尔数之和是Cu原子摩尔数的1％～5％，恒温70℃时边搅拌边蒸干去离子水和乙醇；60～80℃条件下干燥，400℃热处理4h，得贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料。
本发明的又一目的是提供一种气敏涂层为贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料的气敏元件，所述气敏元件是下述方法制得的贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料为气敏涂层的NO2气体传感器。
一种贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
①将CuSO4·5H2O、柠檬酸三钠和NaOH按照摩尔比为1～1.3：0.8～1：5～5.3配制成混合溶液，在160℃条件下水热反应12h得反应产物，将反应产物冷却、洗涤、干燥后得CuO纳米棒；
②将氯金酸溶液和氯化钯溶液按Au与Pd原子摩尔比1:1的比例混合于40mL乙醇溶液中，调节溶液pH值为9，得贵金属溶液；
③向贵金属溶液加入CuO纳米棒，Au与Pd原子摩尔数之和是Cu原子摩尔数的1％～5％，恒温70℃时边搅拌边蒸干去离子水和乙醇；60～80℃条件下干燥，400℃热处理4h，得贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料。
优选地，所述气敏元件在工作温度为50℃时，对NO2气体获得最大灵敏度20.76。
本发明中调节溶液pH值为9的具体步骤为用微型注射器逐滴加入1mol/L的NaOH溶液至混合溶液的pH值为9。
本发明中一种气敏涂层为贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料的气敏元件的制备方法如下步骤：
①将CuSO4·5H2O、柠檬酸三钠和NaOH按照摩尔比为1～1.3：0.8～1：5～5.3配制成混合溶液，在160℃条件下水热反应12h得反应产物，将反应产物冷却、洗涤、干燥后得CuO纳米棒；
②将氯金酸溶液和氯化钯溶液按Au与Pd原子摩尔比1:1的比例混合于40mL乙醇溶液中，调节溶液pH值为9，得贵金属溶液；
③向贵金属溶液加入CuO纳米棒，Au与Pd原子摩尔数之和是Cu原子摩尔数的1％～5％，恒温70℃时边搅拌边蒸干去离子水和乙醇；60～80℃条件下干燥，400℃热处理4h，得贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料。
④取0.03～0.05g经贵金属浸渍共掺杂制备的CuO纳米棒粉末至玛瑙研钵中，加入5～10滴无水乙醇分散样品，匀速研磨3～5min，待研钵内混合物为粘稠浆液时，使用洁净毛刷尖端沾取粘稠浆液涂在电极元件上；
⑤待电极表面完全被样品覆盖且气敏层厚度均匀后，将其在空气中干燥30～60min后，转移至气敏元件老化台上于250～350℃条件下老化8～12h，最终获得一种气敏涂层为贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料的气敏元件。
本发明中配置氯化钯溶液时需加入稀盐酸溶液，否则氯化钯难以溶解。以配置50mL浓度为0.01mol/L的氯化钯溶液为例，需加入8～10滴1mol/L的稀盐酸溶液。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供一种贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料的制备方法及应用，固定贵金属元素Au原子与Pd原子掺杂比例为1:1，并以不同原子摩尔比贵金属溶液对CuO纳米棒进行浸渍共掺杂，相较于单一贵金属的掺杂以及其他复杂的掺杂模式，浸渍共掺杂能够更加有效地提高气敏材料的灵敏度，同时能够显著降低获得最大气体灵敏度的工作温度，且掺杂方法简单，贵金属利用率高。
附图说明
图1为未掺杂及不同原子摩尔Au与Pd浸渍共掺杂的CuO纳米棒的XRD图谱；其中，a为未掺杂，b为1％浸渍共掺杂，c为2％浸渍共掺杂，d为5％浸渍共掺杂；
图2为未掺杂及不同原子摩尔Au与Pd浸渍共掺杂的CuO纳米棒的SEM照片；其中，a为未掺杂，b为1％浸渍共掺杂，c为2％浸渍共掺杂，d为5％浸渍共掺杂；
图3为未掺杂及不同原子摩尔Au与Pd浸渍共掺杂的CuO纳米棒的FTIR图谱；
图4为未掺杂以及不同原子摩尔Au与Pd浸渍共掺杂CuO纳米棒在RT～300℃范围内对浓度为1～20ppm NO2气体的动态响应-恢复曲线；其中，a为未掺杂，b为1％浸渍共掺杂，c为2％浸渍共掺杂，d为5％浸渍共掺杂；
图5为未掺杂及不同原子摩尔Au与Pd浸渍共掺杂CuO纳米棒对5ppm NO2的气体灵敏度与工作温度的关系曲线图；
图6为在1％Au与Pd浸渍共掺杂CuO纳米棒在工作温度50℃时对5ppm NO2的气体灵敏度与NO2浓度的关系曲线图；
在上述附图中，未掺杂表示样品中没有掺杂Au、Pd原子；
1％浸渍共掺杂即为Au与Pd的原子摩尔之和是Cu的原子摩尔数的1％；
2％浸渍共掺杂即为Au与Pd的原子摩尔之和是Cu的原子摩尔数的2％；
5％浸渍共掺杂即为Au与Pd的原子摩尔之和是Cu的原子摩尔数的5％。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
下述实施例中所述气敏测试系统为郑州炜盛科技WS-30A型气敏测试系统；所述老化台为郑州炜盛科技TS-60型老化台。
本发明中添加氯金酸溶液与氯化钯溶液时按Au与Pd的原子摩尔比为1:1的比例掺杂，Au与Pd共掺杂原子摩尔数与Cu原子摩尔数之比控制在1％，2％或5％。
实施例1中，220μL浓度为0.017mol/L的氯金酸溶液和375μL浓度为0.01mol/L的氯化钯溶液与0.06g的CuO纳米棒粉末进行混合。其中，Au原子摩尔数为0.374×10-2mmol，Pd原子摩尔数为0.375×10-2mmol，Cu原子摩尔数为0.75mmol，因此原子摩尔数Au/Pd约为1:1，(Au+Pd)/Cu的原子摩尔比为1％。
实施例2中，441μL浓度为0.017mol/L的氯金酸溶液和750μL浓度为0.01mol/L的氯化钯溶液与0.06g的CuO纳米棒粉末进行混合。其中，Au原子摩尔数为0.75×10-2mmol，Pd原子摩尔数为0.75×10-2mmol，Cu原子摩尔数为0.75mmol，因此原子摩尔数Au/Pd约为1:1，(Au+Pd)/Cu的原子摩尔比为2％。
实施例3中，1103μL浓度为0.017mol/L的氯金酸溶液和1875μL浓度为0.01mol/L的氯化钯溶液与0.06g的CuO纳米棒粉末进行混合。其中，Au原子摩尔数为1.875×10-2mmol，Pd原子摩尔数为1.875×10-2mmol，Cu原子摩尔数为0.75mmol，因此原子摩尔数Au/Pd约为1:1，(Au+Pd)/Cu的原子摩尔比为5％。
实施例1
一种贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料的制备方法，包括如下步骤：
①向40mL去离子水中分别加入1mmol的CuSO4·5H2O和0.8mmol的柠檬酸三钠，搅拌15min后向溶液中加入5mmol的NaOH粉末，继续搅拌2.5h；
②将搅拌后的溶液移入200mL聚四氟乙烯反应釜中，在160℃条件下水热反应12h得到反应产物，待反应釜冷却至室温后，将产物取出；经2遍水洗及乙醇洗后放入鼓风干燥箱中在60℃条件下干燥6h得到CuO纳米棒；
③在烧杯中加入40mL乙醇溶液，之后再加入220μL浓度为0.017mol/L的氯金酸溶液和375μL浓度为0.01mol/L的氯化钯溶液；搅拌均匀后，调节溶液pH值为9；
④向上述贵金属乙醇溶液中加入0.06g的CuO纳米棒粉末，恒温70℃时边搅拌边蒸干；将蒸干后的样品放入鼓风干燥箱中在60℃条件下烘干，之后将样品移入管式炉中，在400℃热处理4h。
贵金属浸渍共掺杂CuO基纳米材料的应用，包括如下步骤：
①取0.03g经贵金属浸渍共掺杂制备的CuO纳米棒粉末至玛瑙研钵中，加入5滴无水乙醇分散样品，匀速研磨3min，待研钵内混合物为粘稠浆液时，使用洁净毛刷尖端沾取粘稠浆液涂在陶瓷电极上；
②待电极表面完全被样品覆盖且气敏层厚度均匀后，将其在空气中干燥30min后，转移至气敏元件老化台上于300℃条件下老化8h，最终获得基于CuO纳米棒的NO2气敏元件。
图1为未掺杂及不同原子摩尔Au/Pd浸渍共掺杂CuO纳米棒的XRD图谱。从图中可以看出，未掺杂及贵金属浸渍共掺杂后均获得了结晶状况良好的产物，衍射峰的位置与CuO标准图谱(JCPDS PDF#84-1017)相一致，表明所获产物均为CuO单斜晶系；此外，掺杂样品中出现Pd以及NaCl的衍射峰，出现NaCl的衍射峰是由于浸渍掺杂时加入的氯化钯溶液中溶有一定量的稀盐酸，在利用NaOH溶液调节混合溶液pH时生成NaCl，之后清洗处理时残留在CuO纳米棒表面造成的，由于NaCl是离子晶体，而离子晶体整体上表现电中性，且Na+和Cl-在气敏测试过程中也不会参与到气敏材料表面吸附氧与吸附气体之间电子的转移得失中，因此并不影响气敏测试效果。图2为未掺杂及不同原子摩尔Au/Pd浸渍共掺杂CuO纳米棒的SEM照片。如图2(a)所示，未掺杂CuO纳米棒分散性较好，表面光滑，棒状直径在60～70nm之间，长度在110～120nm之间；由图2(b)～2(d)可知，随着Au/Pd浸渍共掺杂原子摩尔比的升高，CuO纳米棒尺寸有所增大，并开始出现颗粒黏连现象。
图3为未掺杂以及不同原子摩尔Au/Pd浸渍共掺杂CuO纳米棒的FTIR图谱。图谱中，3423cm-1处的吸收峰对应于CuO纳米棒表面吸附的水分子中H-O键伸缩振动，2926cm-1和2854cm-1处的吸收峰是由于在制样过程中使用乙醇分散液，其残留的对应于C-H键的对称及不对称振动吸收峰；1723cm-1处微弱的吸收峰是CO2中的C＝O振动造成的，1074cm-1处的吸收峰对应于CO3 2-的伸缩振动，CO3 2-的存在是由于CO2溶于表面吸附水形成的；487cm-1处的特征伸缩振动峰是CuO中Cu-O振动造成的。
图4为未掺杂及不同原子摩尔Au/Pd浸渍共掺杂CuO纳米棒在RT～300℃范围内对浓度为1～20ppm NO2气体的动态响应-恢复曲线。从图中可以看出，随着工作温度的升高，不同原子摩尔Au/Pd浸渍共掺杂CuO纳米棒的起始电阻均有所下降，且响应和恢复时间明显缩短。在连续的5个测试周期里，对1～20ppm的NO2气体均表现出良好的动态响应-恢复特性。图5为未掺杂及不同原子摩尔Au/Pd浸渍共掺杂CuO纳米棒对5ppm NO2的气体灵敏度与工作温度的关系曲线图。由图可知，在工作温度为50℃时，Au/Pd浸渍共掺杂原子摩尔比为1％时的CuO纳米棒获得最大灵敏度20.76。图6为在1％Au/Pd浸渍共掺杂CuO纳米棒在工作温度50℃时对5ppm NO2的气体灵敏度与NO2浓度的关系曲线图，两者关系可由方程y＝a+bxc来表示，其中a＝-41.17，b＝43.35，c＝0.25。图6提供了一种依据灵敏度数值对NO2气体浓度进行预测的方法。
实施例2
一种贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料的制备方法，包括如下步骤：
①向40mL去离子水中分别加入1.2mmol的CuSO4·5H2O和0.9mmol的柠檬酸三钠，搅拌15min后向上述溶液中加入5.2mmol的NaOH粉末，继续搅拌2.5h；
②将搅拌后的溶液移入200mL聚四氟乙烯反应釜中，在160℃条件下水热反应12h得到反应产物，待反应釜冷却至室温后，将产物取出；经2遍水洗及乙醇洗后放入鼓风干燥箱中在60℃条件下干燥7h得到CuO纳米棒；
③向40mL乙醇溶液中加入441μL浓度为0.017mol/L的氯金酸溶液和750μL浓度为0.01mol/L的氯化钯溶液；搅拌均匀后，调节溶液pH值为9；
④向上述贵金属乙醇溶液中加入0.06g的CuO纳米棒粉末，恒温70℃时边搅拌边蒸干；将蒸干后的样品放入鼓风干燥箱中在60℃条件下烘干，之后将样品移入管式炉中，在400℃热处理4h。
贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料的应用，包括如下步骤：
①取0.04g经贵金属浸渍共掺杂制备的CuO纳米棒粉末至玛瑙研钵中，加入5滴无水乙醇分散样品，匀速研磨4min，待研钵内混合物为粘稠浆液时，使用洁净毛刷尖端沾取粘稠浆液涂在平面电极上；
②待电极表面完全被样品覆盖且气敏层厚度均匀后，将其在空气中干燥30min后，转移至气敏元件老化台上于300℃条件下老化10h，最终获得基于CuO纳米棒的NO2气敏元件。
经检测，本实施例制备的Au/Pd浸渍共掺杂CuO纳米棒在低温50℃工作温度条件下对NO2气体具有良好的气敏响应。
实施例3
本发明公开了一种贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料的制备方法，包括如下步骤：
①向40mL去离子水中分别加入1.3mmol的CuSO4·5H2O和1mmol的柠檬酸三钠，搅拌15min后向上述溶液中加入5.3mmol的NaOH粉末，继续搅拌2.5h；
②将搅拌后的溶液移入200mL聚四氟乙烯反应釜中，在160℃条件下水热反应12h得到反应产物，待反应釜冷却至室温后，将产物取出；经3遍水洗及乙醇洗后放入鼓风干燥箱中在80℃条件下干燥8h得到CuO纳米棒；
③向40mL乙醇溶液中加入1103μL浓度为0.017mol/L的氯金酸溶液和1875μL浓度为0.01mol/L的氯化钯溶液；搅拌均匀后，调节溶液pH值为9；
④向上述贵金属乙醇溶液中加入0.06g的CuO纳米棒粉末，恒温70℃时边搅拌边蒸干；将蒸干后的样品放入鼓风干燥箱中在60℃条件下烘干，之后将样品移入管式炉中，在400℃热处理4h。
贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料的应用，包括如下步骤：
①取0.05g经贵金属浸渍共掺杂制备的CuO纳米棒粉末至玛瑙研钵中，加入5滴无水乙醇分散样品，匀速研磨5min，待研钵内混合物为粘稠浆液时，使用洁净毛刷尖端沾取粘稠浆液涂在陶瓷电极上；
②待电极表面完全被样品覆盖且气敏层厚度均匀后，将其在空气中干燥30min后，转移至气敏元件老化台上于300℃条件下老化10h，最终获得基于CuO纳米棒的NO2气敏元件。经检测，本实施例制备的Au/Pd浸渍共掺杂CuO纳米棒在低温50℃工作温度条件下对NO2气体具有良好的气敏响应。
经检测，本实施例制备的Au/Pd浸渍共掺杂CuO纳米棒在低温50℃工作温度条件下对NO2气体具有良好的气敏响应。
Claims (10)
1.一种贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
①将CuSO4·5H2O、柠檬酸三钠和NaOH按照摩尔比为1～1.3：0.8～1：5～5.3配制成混合溶液，在160℃条件下水热反应12h得反应产物，将反应产物冷却、洗涤、干燥后得CuO纳米棒；
②将氯金酸溶液和氯化钯溶液按Au与Pd原子摩尔比1:1的比例混合于40mL乙醇溶液中，调节溶液pH值为9，得贵金属溶液；
③向贵金属溶液加入CuO纳米棒，Au与Pd原子摩尔数之和是Cu原子摩尔数的1％～5％，恒温70℃时边搅拌边蒸干去离子水和乙醇；60～80℃条件下干燥，400℃热处理4h，得贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合溶液中CuSO4·5H2O的浓度为0.025～0.0325mol/L。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氯金酸溶液为220～1103μL浓度为0.017mol/L的溶液。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氯化钯溶液为375～1875μL浓度为0.01mol/L的溶液。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤③中向贵金属溶液加入CuO纳米棒，Au与Pd原子摩尔数之和是Cu原子摩尔数的1％、2％或5％。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将CuSO4·5H2O、柠檬酸三钠和NaOH配制成混合溶液的顺序为先向离子水中加入的CuSO4·5H2O和柠檬酸三钠，搅拌15min后再加入NaOH粉末，继续搅拌2.5h。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤①中将反应产物冷却、洗涤、干燥步骤为冷却至室温后，经2～3次去离子水洗涤、乙醇洗涤后放入鼓风干燥箱中在60～80℃干燥6～8h。
8.权利要求1所述方法制得的贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料，其特征在于，所述纳米材料为棒状结构，直径为60～70nm，长度为110～120nm。
9.一种气敏涂层为贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料的气敏元件，其特征在于，所述气敏元件是以权利要求1所述方法制得的贵金属浸渍共掺杂CuO纳米材料为气敏涂层的NO2气体传感器。
10.根据权利要求9所述的气敏元件，其特征在于，所述气敏元件在工作温度为50℃时，对NO2气体获得最大灵敏度20.76。
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