CN110412101A - 表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物气敏元件及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物气敏元件及其制备方法和应用，采用贵金属表面修饰的方法制备出纳米银/层状双金属氢氧化物的花形层状分级纳米复合结构。以LDHs的花形层状分级结构提供的巨大的气体吸附比表面积，以纳米银的化学敏化作用进一步改进和提升复合结构体系的乙醇敏感性能。本发明制备的三维分级复合纳米结构中，层状双金属氢氧化物与贵金属银之间具有协同耦合效应，形成的气敏元件在室温下对乙醇具有非常高的灵敏度和好的响应恢复特性，因此是一种极具潜力的室温乙醇敏感元件。
Description
技术领域
本发明属于气体传感器技术领域，更加具体地说，涉及一种室温探测乙醇的表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物高性能气敏元件的制备方法；在室温下对乙醇可实现高灵敏度检测，且具有极快的响应恢复特性，还展现出很好的选择性。
背景技术
每年由于酒驾导致的交通事故，给人们带来了严重的人身和财产安全。因此，为了降低酒驾事件，交通管理部门制定了严格的酒驾管理制度，并且一系列用于快速检测人体呼出气体所含酒精浓度的电化学传感器也应运而生。其中，半导体金属氧化物气敏传感器基于成本低、易制备等优点已被广泛的制备与应用。然而半导体金属氧化物通常需要在高温下工作才能获得高的灵敏度。在现实中，高温条件是一个很大的阻碍，它不仅耗费能源而且在传感器制备过程中需要复杂的结构设计，这样就很大程度上阻碍了集成电路小型化的发展，大大增加了成本；另外，高温操作在很多情境下是不允许的，特别是在一些易燃易爆的环境中。因此，制备室温下工作、高灵敏度及快速响应的气敏传感器来检测乙醇，监控酒驾者刻不容缓。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，发展一种具有高灵敏度高响应特性的基于层状双金属氢氧化物(LDHs)的乙醇气体传感器元件。采用贵金属表面修饰的方法制备出纳米银/层状双金属氢氧化物的花形层状分级纳米复合结构。以LDHs的花形层状分级结构提供的巨大的气体吸附比表面积，以纳米银的化学敏化作用进一步改进和提升复合结构体系的乙醇敏感性能。本发明提供了一种利用贵金属表面修饰法制备的基于二维层状双金属氢氧化物与零维银颗粒的三维分级复合纳米结构构筑高灵敏乙醇气体传感器的新方法。制备的三维分级复合纳米结构中，层状双金属氢氧化物与贵金属银之间具有协同耦合效应，形成的气敏元件在室温下对乙醇具有非常高的灵敏度和好的响应恢复特性，因此是一种极具潜力的室温乙醇敏感元件。
本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现：
表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物气敏元件，由陶瓷基底、电极和层状双金属氢氧化物薄膜层组成，电极设置在陶瓷基底上，层状双金属氢氧化物薄膜层设置在电极上，层状双金属氢氧化物为表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物，在按照下述步骤进行制备：
步骤(1)：将由金属离子M2+和M3+的硝酸盐、尿素以及表面活性剂配置成的溶液进行水热反应，以产生层状分级结构的花形层状双金属氢氧化物，其中M2+/M3+摩尔比为(2—10):1，采用的表面活性剂是十二烷基硫酸钠，表面活性剂和尿素的摩尔比为(20—90)：6，水热温度150-180℃，水热时间为2-12h；
步骤(2)将步骤1得到的层状双金属氢氧化物均匀分散在水溶液，加入硝酸银和还原剂，在水浴加热伴随搅拌的过程中，使得银离子被还原而附着在花形层状双金属氢氧化物表面，获得银颗粒表面修饰的层状双金属氢氧化物，即三维分级复合纳米结构气敏材料，其中采用的还原剂是葡萄糖，葡萄糖溶液浓度为0.25-1M，硝酸银溶液的浓度是0.05-0.2M，水浴加热的温度为60-80℃，水浴加热的时间为0.5-3h，搅拌速度为每分钟200-300转。
在上述技术方案中，在反应之后都进行分离、清洗和干燥，清洗过程采用去离子水，离心清洗反应所得固体3-4次；所述的干燥条件为：干燥温度为60—80℃，干燥时间为10—12h。
在上述技术方案中，在步骤(1)中，采用的表面活性剂是十二烷基硫酸钠，对应的浓度是0.45-1.8mM(M为mol/L)，表面活性剂和尿素的摩尔比为(30—80)：6；通过M2+/M3+摩尔比来调配层状双金属氢氧化物的形貌，M2+/M3+摩尔比为(5—8):1。
在上述技术方案中，在步骤(1)中，水热反应条件为：水热温度160-180℃，水热时间为5-10h。
在上述技术方案中，在步骤(2)中，采用的还原剂是葡萄糖，葡萄糖溶液浓度为0.5-1M，硝酸银溶液的浓度是0.1-0.2M。
在上述技术方案中，在步骤(2)中，水浴加热的条件：温度为70-80℃，水浴时间为1-3h，搅拌速度为每分钟250-300转。
在本发明的技术方案中，层状双金属氢氧化物是一类二维材料，它是由正价金属氢氧化物层与层间阴离子及水分子组成的层状结构。层状双金属氢氧化物(LDHs)的结构通常用结构式[M2+ 1-xM3+ x(OH)2]x+(An-)x/n·mH2O来表示，其中，M2+表示二价阳离子，如Zn2+,Mg2+,Fe2+,Co2+,Ni2+；M3+表示三价阳离子，如Al3+,Fe3+,Cr3+,Co3+,Ga3+,In3+；An-表示插层客体阴离子，可以是CO3 2-、NO3 -等无机阴离子、有机阴离子及配合物阴离子；x＝M3+/M2++M3+，x在0.2–0.33范围内时材料处于纯相。LDHs通常由几十纳米至几微米的横向尺寸和厚度为几十纳米的六边形薄片构成，结构呈现出走廊通道，有利于气体扩散和载流子传输。结构式中二价、三价阳离子的多样性，相互组合的多样性，层间阴离子可交换的特性，使得LDHs成为功能性材料。
在制备表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物后，得到均匀分散表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物的水相溶液，将其设置(涂覆或者旋涂)于设置有电极的陶瓷基底上，以在电极上形成表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物薄膜层，最终形成气敏元件。
在进行制备时，选择将叉指电极掩膜版放置在已经清洗过的陶瓷片上，将其紧贴基片固定在溅射托盘上，而后放入镀膜机镀制电极，采用的金属铂作为溅射靶材，氩气作为工作气体，进行溅射时间1—5min，形成电极厚度为100—200nm。靶材金属铂的质量纯度为99.95％。溅射气体氩气的质量纯度为99.999％。溅射的本体真空度为4.0×10-4Pa。
如附图所示，通过水热处理得到的花形层状双金属氢氧化物及银修饰后得到的银和层状双金属氢氧化物的纳米复合结构。从附图1可以看出花形层状双金属氢氧化物是由极薄的纳米片堆叠而成。经过湿化学还原法得到的表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物如附图2所示，可以看到银颗粒均匀的附着在纳米片表面。银纳米颗粒尺寸为10-30nm。附图3中EDS光谱进一步表明负载在纳米片表面的颗粒组分是银元素。附图4中的XRD谱图(a)和(b)分别对应纯层状双金属氢氧化物和表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物。可以看到(a)和(b)谱图中都包含了层状双金属氢氧化物的特征峰(003)，(006)，(009)，(012)，(110)分别对应于2θ值3.32°,6.78°,10.38°,34.80°,61.24°，表明了层状双金属氢氧化物的成功制备。另外(b)谱图中还呈现出银的特征峰(111)，(200)，(220)对应于2θ值38.0°,44.3°，64.4°，证实了银颗粒和层状双金属氢氧化物复合纳米结构的形成。与现有技术相比，本发明提供了一种室温探测乙醇的表面银颗粒修饰层状双金属氢氧化物聚高性能气敏元件的制备方法。通过调控制备过程中M2+/M3+摩尔比，可以有效调节纳米片叠加成花形的聚集程度。制备得到的花形分级结构具有大的比表面积，大大增加了气体吸附位点，结构中的通道有利于气体的吸附和扩散，能显著的加快响应恢复速度。另外附着于层状双金属氢氧化物表面的银颗粒在其界面处形成了肖特基结。肖特基结使得能带结构发生变化，能够加速电子空穴的传输速度，且银纳米颗粒在气体吸附过程中起着化学催化作用，从而大大提高气体响应的灵敏度。该发明制备工艺简单，操作方便，参数易于控制，成本低廉，且制得的表面银颗粒修饰层状双金属氢氧化物形成了形貌规则的花形分级结构，具有很高的比表面积，所以可以充分发挥贵金属颗粒的修饰作用，在气敏传感器领域中具有重要的意义。
附图说明
图1是本发明中制备的层状双金属氢氧化物的扫描电子显微镜(SEM)照片和透射电子显微镜(TEM)照片。
图2是本发明中表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物的扫描电子显微镜(SEM)照片和透射电子显微镜(TEM)照片。
图3是本发明中所制备的表面银颗粒修饰的镁铝层状双金属氢氧化物的EDS谱图。
图4是本发明制备的镁铝层状双金属氢氧化物及表面银颗粒修饰的镁铝层状双金属氢氧化物的XRD图谱，其中(a)纯镁铝层状双金属氢氧化物；(b)表面银颗粒修饰的镁铝层状双金属氢氧化物。
图5是本发明制备的表面银颗粒修饰的镁铝层状双金属氢氧化物对5-200ppm乙醇的动态响应曲线。
图6是本发明制备的镁铝层状双金属氢氧化物(MgAl-LDHs)和表面银颗粒修饰的镁铝层状双金属氢氧化物(Ag@MgAl-LDHs)对乙醇灵敏度对比图。
图7是本发明中表面银颗粒修饰的镁铝层状双金属氢氧化物在室温下对不同气体的选择性。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。靶材金属铂的质量纯度为99.95％。溅射气体氩气的质量纯度为99.999％。溅射的本体真空度为4.0×10-4Pa。
实施例1
(1)配置水热反应需要的前驱体溶液
将十二烷基硫酸钠粉末加入到50ml去离子水中，磁力搅拌10min，使其完全溶解，得到0.45mmol/L的十二烷基硫酸钠溶液，将硝酸镁、硝酸铝粉末按照2:1的镁铝摩尔比加入到十二烷基硫酸钠溶液中，持续搅拌，称量6mmol的尿素将其溶解在10ml的去离子水中，将所得的尿素溶液逐滴加入到上述溶液，之后继续磁力搅拌20min。
(2)水热法制备镁铝层状双金属氢氧化物
将(1)搅拌后的最终溶液转移到内衬为聚四氟乙烯的100ml的高压反应釜中，密封后将反应釜置于烘箱中进行水热反应，烘箱工作温度为150℃，加热时间为6h。
(3)镁铝层状双金属氢氧化物的清洗
水热反应结束后使反应釜自然降温到室温，然后将反应釜中的固液反应物离心分离，离心过程中转速设置为5000r/min，离心时间为8min。离心后得到的固体用去离子水离心清洗4次。最后将清洗后的产物放置于干燥箱中进行干燥，干燥温度为60℃，干燥时间为12h。
(4)湿化学还原得到表面银颗粒修饰的镁铝层状双金属氢氧化物
称取(3)中干燥后的部分固体到50ml去离子水中并进行搅拌以均匀分散，然后将溶液加热到80℃。然后将5ml浓度为0.25M的葡萄糖溶液以及5ml浓度为0.05M的硝酸银溶液逐滴加入到上面80℃的溶液中，此过程中始终进行搅拌，搅拌时间为1h，使得银颗粒被还原，均匀地附着在镁铝层状双金属氢氧化物纳米片表面。
(5)将(4)所得产物按照(3)的离心过程进行清洗、干燥。
(6)制备气敏性能测试电极
将叉指电极掩膜版放置在已经清洗过的陶瓷片上，将其紧贴基片固定在溅射托盘上，而后放入镀膜机镀制电极。采用的金属铂作为溅射靶材，氩气作为工作气体，溅射时间4min，形成电极厚度为160nm。
(7)气敏性能测试样品涂片
将(3)和(5)所得的样品分别溶于5ml去离子水水，获得均匀的溶液，将溶液用滴管涂覆或者旋涂到(6)所制备的叉指电极陶瓷片上，进行烘干即可得到两种气敏元件。。
实施例2
(1)配置水热反应需要的前驱体溶液
将十二烷基硫酸钠粉末加入到50ml去离子水中，磁力搅拌10min，使其完全溶解，得到0.9mmol/L的十二烷基硫酸钠溶液，将硝酸锌、硝酸铝粉末按照3:1的锌铝摩尔比加入到十二烷基硫酸钠溶液中，持续搅拌，称量6mmol的尿素将其溶解在10ml的去离子水中，将所得的尿素溶液逐滴加入到上述溶液，之后继续磁力搅拌20min。
(2)水热法制备锌铝层状双金属氢氧化物
将(1)搅拌后的最终溶液转移到内衬为聚四氟乙烯的100ml的高压反应釜中，密封后将反应釜置于烘箱中进行水热反应，烘箱工作温度为150℃，加热时间为2h。
(3)锌铝层状双金属氢氧化物的清洗
水热反应结束后使反应釜自然降温到室温，然后将反应釜中的固液反应物离心分离，离心过程中转速设置为5000r/min，离心时间为8min。离心后得到的固体用去离子水离心清洗4次。最后将清洗后的产物放置于干燥箱中进行干燥，干燥温度为60℃，干燥时间为12h。
(4)湿化学还原得到表面银颗粒修饰的锌铝层状双金属氢氧化物
称取(3)中干燥后的部分固体到50ml去离子水中并进行搅拌以均匀分散，然后将溶液加热到60℃。然后将5ml浓度为0.5M的葡萄糖溶液以及5ml浓度为0.1M的硝酸银溶液逐滴加入到上面60℃的溶液中，此过程中始终进行搅拌，搅拌时间为30min，使得银颗粒被还原，均匀地附着在锌铝层状双金属氢氧化物表面。
(5)将(4)所得产物按照(3)的离心过程进行清洗、干燥。
(6)制备气敏性能测试电极
将叉指电极掩膜版放置在已经清洗过的陶瓷片上，将其紧贴基片固定在溅射托盘上，而后放入镀膜机镀制电极。采用的金属铂作为溅射靶材，氩气作为工作气体，溅射时间4min，形成电极厚度为160nm。
(7)气敏性能测试样品涂片
将(3)和(5)所得的样品分别溶于5ml去离子水，获得均匀的溶液，将溶液用滴管分别涂覆或者旋涂到(6)所制备的叉指电极陶瓷片上，进行烘干即可得到两种气敏元件。
实施例3
(1)配置水热反应需要的前驱体溶液
将十二烷基硫酸钠粉末加入到50ml去离子水中，磁力搅拌10min，使其完全溶解，得到1.8mmol/L的十二烷基硫酸钠溶液，将硝酸镍、硝酸铝粉末按照3:1的镍铝摩尔比加入到十二烷基硫酸钠溶液中，持续搅拌，称量6mmol的尿素将其溶解在10ml的去离子水中，将所得的尿素溶液逐滴加入到上述溶液，之后继续磁力搅拌20min。
(2)水热法制备镍铝层状双金属氢氧化物
将(1)搅拌后的最终溶液转移到内衬为聚四氟乙烯的100ml的高压反应釜中，密封后将反应釜置于烘箱中进行水热反应，烘箱工作温度为180℃，加热时间为12h。
(3)镍铝层状双金属氢氧化物的清洗
水热反应结束后使反应釜自然降温到室温，然后将反应釜中的固液反应物离心分离，离心过程中转速设置为5000r/min，离心时间为8min。离心后得到的固体用去离子水离心清洗4次。最后将清洗后的产物放置于干燥箱中进行干燥，干燥温度为60℃，干燥时间为12h。
(4)湿化学还原得到表面银颗粒修饰的镍铝层状双金属氢氧化物
称取(3)中干燥后的部分固体到50ml去离子水中并进行搅拌以均匀分散，然后将溶液加热到80℃。然后将5ml浓度为1M的葡萄糖溶液以及5ml浓度为0.2M的硝酸银溶液逐滴加入到上面80℃的溶液中，此过程中始终进行搅拌，搅拌时间为3h，使得银颗粒被还原，均匀地附着在镍铝层状双金属氢氧化物表面。
(5)将(4)所得产物按照(3)的离心过程进行清洗、干燥。
(6)制备气敏性能测试电极
将叉指电极掩膜版放置在已经清洗过的陶瓷片上，将其紧贴基片固定在溅射托盘上，而后放入镀膜机镀制电极。采用的金属铂作为溅射靶材，氩气作为工作气体，溅射时间4min，形成电极厚度为160nm。
(7)气敏性能测试样品涂片
将(3)和(5)所得的样品分别溶于5ml去离子水，获得均匀的溶液，将溶液用滴管涂覆或者旋涂到(6)所制备的叉指电极陶瓷片上，进行烘干即可得到两种气敏元件。
以上述实施例1制备的镁铝层状双金属氢氧化物及表面银颗粒修饰的镁铝层状双金属氢氧化物气敏元件为样品进行气敏测试，通过气敏测试的结果来进行分析。
图5为表面银颗粒修饰的镁铝层状双金属氢氧化物在室温下的乙醇动态响应曲线。从图中可以看出该传感器具有很快的响应恢复特性。响应时间定义为，气敏传感器暴露于待测的气体环境后，其电阻阻值由初始值变化到稳定值90％所用的时间；恢复时间指的是，气体开始从气敏传感器脱离到气敏传感器的电阻阻值恢复到稳定时电阻阻值10％所用的时间。对5，10，25，50，100，200ppm乙醇而言，其对应的响应时间分别为4,5,5,5,4,4s，恢复时间分别为6,13,18,23,33,42s。这极快的响应恢复特性归功于三维花形分级结构，大大促进气体分子扩散。图6为镁铝层状双金属氢氧化物及表面银颗粒修饰的镁铝层状双金属氢氧化物复合结构对乙醇的灵敏度对比。与未经表面银颗粒修饰的镁铝层状双金属氢氧化物相比，其气敏响应有显著的提升，且能达到更低的检测极限5ppm。气敏响应定义为S＝Rg/Ra，Ra和Rg分别表示气体传感器在空气和乙醇氛围中的电阻。对于5，10，25，50，100，200ppm乙醇，镁铝层状双金属氢氧化物其对应的响应分别为1，1.1，1.3，1.6，2.0，2.3；表面银颗粒修饰的镁铝层状双金属氢氧化物复合结构对应的响应分别1.2，1.8，2.7，3.8，5.5，7.2。可以看出在200ppm乙醇浓度下，银修饰后的镁铝层状双金属氢氧化物的气敏响应约为纯镁铝层状双金属氢氧化物的3倍。大大提高了气敏响应。在整个气体吸附和解吸附过程中，银纳米颗粒的化学催化效应起到了很大的作用，且附着于镁铝层状双金属氢氧化物表面的银颗粒在其界面处形成了肖特基结，引起能带结构发生变化，能够加速电子空穴的传输速度，从而大大提高气体传感器的响应。图7结果表明该气体传感器器件对乙醇有非常好的选择性。气敏响应明显高于其他气体(丙酮、氢气、甲醇、甲烷和氨气)。该乙醇敏感元件性能明显优于已报道的基于同类型的乙醇敏感元件的性能数据，即本发明的气敏元件以及表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物在室温20—25摄氏度下检测乙醇中的应用。
依照本发明的内容进行制备工艺参数的调整，均可实现层状双金属氢氧化物的制备及表面银颗粒的还原修饰，实现针对乙醇的灵敏度检测。以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物气敏元件，其特征在于，由陶瓷基底、电极和层状双金属氢氧化物薄膜层组成，电极设置在陶瓷基底上，层状双金属氢氧化物薄膜层设置在电极上，层状双金属氢氧化物为表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物，在按照下述步骤进行制备：
步骤(1)：将由金属离子M2+和M3+的硝酸盐、尿素以及表面活性剂配置成的溶液进行水热反应，以产生层状分级结构的花形层状双金属氢氧化物，其中M2+/M3+摩尔比为(2—10):1，采用的表面活性剂是十二烷基硫酸钠，表面活性剂和尿素的摩尔比为(20—90)：6，水热温度150-180℃，水热时间为2-12h；
步骤(2)将步骤1得到的层状双金属氢氧化物均匀分散在水溶液，加入硝酸银和还原剂，在水浴加热伴随搅拌的过程中，使得银离子被还原而附着在花形层状双金属氢氧化物表面，获得银颗粒表面修饰的层状双金属氢氧化物，即三维分级复合纳米结构气敏材料，其中采用的还原剂是葡萄糖，葡萄糖溶液浓度为0.25-1M，硝酸银溶液的浓度是0.05-0.2M，水浴加热的温度为60-80℃，水浴加热的时间为0.5-3h，搅拌速度为每分钟200-300转。
2.根据权利要求1所述的表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物气敏元件，其特征在于，在步骤(1)中，采用的表面活性剂是十二烷基硫酸钠，对应的浓度是0.45-1.8mM(M为mol/L)，表面活性剂和尿素的摩尔比为(30—80)：6；通过M2+/M3+摩尔比来调配层状双金属氢氧化物的形貌，M2+/M3+摩尔比为(5—8):1；水热反应条件为：水热温度160-180℃，水热时间为5-10h。
3.根据权利要求1所述的表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物气敏元件，其特征在于，在步骤(2)中，采用的还原剂是葡萄糖，葡萄糖溶液浓度为0.5-1M，硝酸银溶液的浓度是0.1-0.2M；水浴加热的条件：温度为70-80℃，水浴时间为1-3h，搅拌速度为每分钟250-300转。
4.根据权利要求1所述的表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物气敏元件，其特征在于，M2+表示二价阳离子，如Zn2+,Mg2+,Fe2+,Co2+,Ni2+；M3+表示三价阳离子，如Al3+,Fe3+,Cr3+,Co3+,Ga3+,In3+。
5.根据权利要求1所述的表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物气敏元件，其特征在于，电极为叉指电极，选择金属铂真空溅射制备，厚度为100—200nm。
6.表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物气敏元件的制备方法，其特征在于，按照下述步骤进行：
步骤(1)：将由金属离子M2+和M3+的硝酸盐、尿素以及表面活性剂配置成的溶液进行水热反应，以产生层状分级结构的花形层状双金属氢氧化物，其中M2+/M3+摩尔比为(2—10):1，采用的表面活性剂是十二烷基硫酸钠，表面活性剂和尿素的摩尔比为(20—90)：6，水热温度150-180℃，水热时间为2-12h；
步骤(2)将步骤1得到的层状双金属氢氧化物均匀分散在水溶液，加入硝酸银和还原剂，在水浴加热伴随搅拌的过程中，使得银离子被还原而附着在花形层状双金属氢氧化物表面，获得银颗粒表面修饰的层状双金属氢氧化物，即三维分级复合纳米结构气敏材料，其中采用的还原剂是葡萄糖，葡萄糖溶液浓度为0.25-1M，硝酸银溶液的浓度是0.05-0.2M，水浴加热的温度为60-80℃，水浴加热的时间为0.5-3h，搅拌速度为每分钟200-300转；
步骤(3)，将步骤(2)得到均匀分散表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物的水相溶液设置有电极的陶瓷基底上，以在电极上形成表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物薄膜层，最终形成气敏元件。
7.根据权利要求6所述的表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物气敏元件的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，M2+表示二价阳离子，如Zn2+,Mg2+,Fe2+,Co2+,Ni2+；M3+表示三价阳离子，如Al3+,Fe3+,Cr3+,Co3+,Ga3+,In3+；采用的表面活性剂是十二烷基硫酸钠，对应的浓度是0.45-1.8mM(M为mol/L)，表面活性剂和尿素的摩尔比为(30—80)：6；通过M2+/M3+摩尔比来调配层状双金属氢氧化物的形貌，M2+/M3+摩尔比为(5—8):1；水热反应条件为：水热温度160-180℃，水热时间为5-10h。
8.根据权利要求6所述的表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物气敏元件的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，采用的还原剂是葡萄糖，葡萄糖溶液浓度为0.5-1M，硝酸银溶液的浓度是0.1-0.2M；水浴加热的条件：温度为70-80℃，水浴时间为1-3h，搅拌速度为每分钟250-300转。
9.根据权利要求6所述的表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物气敏元件的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，采用涂覆或者旋涂将均匀分散表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物的水相溶液设置有电极的陶瓷基底上，选择将叉指电极掩膜版放置在已经清洗过的陶瓷片上，将其紧贴基片固定在溅射托盘上，而后放入镀膜机镀制电极，采用的金属铂作为溅射靶材，氩气作为工作气体，进行溅射时间1—5min，形成电极厚度为100—200nm，靶材金属铂的质量纯度为99.95％，溅射气体氩气的质量纯度为99.999％，溅射的本体真空度为4.0×10-4Pa。
10.如权利要求1所述的表面银颗粒修饰的层状双金属氢氧化物气敏元件在室温20—25摄氏度下检测乙醇中的应用。
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