CN116768261A - 一种Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料及其元件和制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种Zn‑CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料，所述Zn‑CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料是由CuO、Cu2O、ZnO纳米相组成的，其中Zn、Cu的原子体积比为1.5‑2.6％，在所述Zn‑CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料的界面处，存在Zn‑CuO/Cu2O三元异质结。本发明通过对CuO/Cu2O复合材料进行Zn2+掺杂后，得到Zn‑CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料，Zn2+的掺杂，使得材料表面的吸附氧位点增多，为目标气体分子提供更多的活性吸附位点，有助于气体分子的吸附和解吸；表面形成大量的吸附氧位点和三元异质结的协同作用，提高了对NO2的选择性、灵敏度和稳定性，实现室温下检测NO2，并且在室温下对2ppbNO2具有较高的响应。

Description

一种Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料及其元件和制备 方法
技术领域
本发明涉及气体检测技术领域，特别是涉及一种Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料及其元件和制备方法。
背景技术
近年来，空气污染一直对人类的健康造成极大的威胁。NO2是一种常见的有害空气污染物，对人类健康和环境都带来负面影响因此，设计出一种可以精确的识别空气中NO2气体的检测装置对于保护人类健康和环境安全具有重要意义。
气体传感器是一种在一定浓度的目标气体与气体敏感材料相接触时，将二者之间发生的化学反应转化成电信号的一种气体检测设备，它能够对空气中各种易燃性气体、毒性气体和挥发性气体的高效精准地检测和识别。而气体敏感材料是气体传感器气敏性能的关键因素。p型氧化铜(CuO)材料因其在室温下具有较大的表面积，优异的稳定性和窄的带隙(1.2eV)等特征，近些年来被广泛的应用于气体传感器领域。相关研究表明，通过对金属氧化物半导体(MOS)构建二元、三元异质结复合材料可显著提升其气敏性能。近年来，研究人员通过一些方法制备了CuO基复合材料。
例如文献《M.Hoppeetal.,(CuO-Cu2O)/ZnO:Alheterojunctions for volatileorganic compound detection,Sensors and Actuators B:Chemical,255(2018)1362-1375》公开的方案中，采用简单化学合成法(SCS)在商用玻璃衬底上从锌和铝离子水溶液中生长出晶体ZnO:Al纳米结构薄膜，而后在其表面通过溅射沉积的金属Cu薄膜，并且在425℃下进行热退火后得到顶部的CuO-Cu2O层。(CuO-Cu2O)/ZnO:Al材料在350℃的工作温度下，对100ppm的正丁醇气体响应约为3。然而该方案制备方法复杂，工作温度高，响应低，不利于室温检测。
此外，文献《W Wang et al.，Metal–organic framework-derived Cu2O–CuOoctahedrons for sensitive and selective detection of ppb-level NO2 at roomtemperature，Sensors and Actuators B:Chemical,328(2021)129045》公开的方案中，通过Cu基金属有机骨架(MOF)前驱体的热分解制备Cu2O-CuO异质结八面体，在室温下对500ppb的NO2，响应为8.25，比纯CuO粉末高2.88倍同时其响应时间和恢复时间分别为66/1020s，有着最低检测浓度(10ppb)。然而该方案制备的Cu2O-CuO异质结材料在检测NO2气体时，其恢复时间过长，不利于气体的恢复。
再例如文献《N.Wanget al.,Highly sensitive and selective NO2 gas sensorfabricated from Cu2O-CuO microflowers,Sensors and Actuators B:Chemical,362(2022)131803》公开的方案中，通过简单的水热方法制备了由纳米棒组装的三维分层Cu2O-CuO纳米微花，在最佳工作温度187℃对100ppb NO2响应为5.0，较纯相Cu2O/CuO的响应值提升约5倍，且具有较短的响应时间(35s)和恢复时间(47s)，有着较低的检测极限5ppb。然而该方案制备的三维分层Cu2O-CuO纳米微花检测NO2气体的温度过高，可能会使传感器的寿命缩短，不利于室温检测。
综上所述的方案制备的CuO基复合气敏材料，存在工作温度过高，不利于室温检测的缺陷。
发明内容
基于此，有必要针对现有CuO基复合气敏材料，工作温度过高，不利于室温检测的技术问题，提供一种Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料及其元件和制备方法。
本发明提出一种Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料，所述Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料是由CuO、Cu2O、ZnO纳米相组成的，其中Zn、Cu的原子体积比为1.5-2.6％，在所述Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料的界面处，存在Zn-CuO/Cu2O三元异质结。
本发明通过对CuO/Cu2O复合材料进行Zn2+掺杂后，得到Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料，Zn2+的掺杂，使得材料表面的吸附氧位点增多，为目标气体分子提供更多的活性吸附位点，有助于气体分子的吸附和解吸；表面形成大量的吸附氧位点和三元异质结的协同作用，提高了对NO2的选择性、灵敏度和稳定性，实现室温下检测NO2，并且在室温下对2ppbNO2具有较高的响应。
本发明还提出一种Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.将去离子水、无水乙醇、DMF混合得到混合溶液A；
S2.将Cu(CH3COO)2·H2O粉末、Zn(NO3)2·6H2O粉末加入到所述混合溶液A中，在室温下搅拌均匀后得到混合溶液B；
S3.将所述混合溶液B转移至高压釜中进行水热反应，离心、洗涤、干燥后，即得Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料。
在本发明的一较佳实施例中，在所述步骤S1中，所述去离子水、无水乙醇、DMF的体积比为1:4:1-2；
在本发明的一较佳实施例中，在所述步骤S2中，所述Zn(NO3)2·6H2O粉末、Cu(CH3COO)2·H2O粉末、混合溶液A的质量体积比为1g:(20-40)g：(7-12)L；
和/或，在所述步骤S2中，所述搅拌时间为1-2h。
在本发明的一较佳实施例中，在所述步骤S3中，所述水热反应的温度为150℃-180℃，保温时间为5-10h；
和/或，在所述步骤S3中，所述洗涤是利用无水乙醇洗涤3次，所述干燥时在温度为60-80℃的烘箱中干燥10-12h。
本发明还提出一种如前述的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料在室温下检测低浓度NO2设备中的应用。
本发明还提出一种采用如前述的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料制备气敏元件的方法，包括以下步骤：将无水乙醇加入到所述Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料中，研磨成糊状浆料，将所述糊状浆料涂覆在氧化铝衬底上的Pt叉指电极上，烘干后得到Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏元件。
在本发明的一较佳实施例中，所述Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料与无水乙醇的质量体积比为1:1-2。
本发明还提出一种Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏元件，其为采用如前述的方法制得的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏元件。
本发明还提出一种气体传感器，其采用如前述的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏元件封装而成。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明通过对CuO/Cu2O复合材料进行Zn2+掺杂后，得到Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料，Zn2+的掺杂，使得材料表面的吸附氧位点增多，为目标气体分子提供更多的活性吸附位点，有助于气体分子的吸附和解吸。
2.本发明的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料的界面处，存在Zn-CuO/Cu2O三元异质结，这三者间的协同作用可以加速载流子的传输，进而使得材料对于NO2气体的气敏性能得到改善，有助于电荷的转移和分离。
3.本发明的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料表面形成大量的吸附氧位点和三元异质结的协同作用，提高了对NO2的选择性、灵敏度和稳定性，实现室温下检测NO2，并且在室温下能够对2ppbNO2具有较高的响应。
3.本发明方法采用简单的一步水热法制备了草莓状的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料，制备方法简单。
附图说明
图1为本发明实施例2的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料的扫描电镜图；
图2为本发明实施例2的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料的X射线衍射图；
图3为本发明实施例2的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料的高分辨透射图；
图4为本发明实施例2的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料对NO2的动态响应恢复曲线图；
图5为本发明实施例2的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料对不同气体的响应对比图；
图6为本发明实施例2的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料检测10ppm NO2的五次动态循环测试结果图；
图7为本发明实施例2的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料检测10ppm NO2时在30天内的响应结果图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提出一种Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料，其可以制作成气敏元件或气体传感器应用于在室温下对低浓度NO2的检测中，能够在室温下检测较低浓度的NO2气体，并且在室温下对2ppbNO2气体具有较高的响应。
本实施例的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料，其是由CuO、Cu2O、ZnO纳米相组成的，其中Zn、Cu的原子体积比为1.5-2.6％。在Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料的界面处，存在Zn-CuO/Cu2O三元异质结。
本实施例的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料是通过对CuO/Cu2O复合材料进行Zn2+掺杂后得到的，材料表面的吸附氧位点增多，为目标气体分子提供更多的活性位点，有益于气体分子的吸附和解吸。同时，在Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料的界面处，存在Zn-CuO/Cu2O三元异质结，这三者间的协同作用可以加速载流子的传输，进而使得材料对于NO2气体的气敏性能得到改善。本实施例的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料表面形成大量的吸附氧位点和三元异质结的协同作用，提高了对NO2的选择性、灵敏度和稳定性，实现室温下检测NO2，并且在室温下对2ppbNO2具有较高的响应。
本实施例还提出一种Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料的制备方法，主要包括以下S1-S3三个步骤。
S1.将去离子水、无水乙醇、DMF混合得到混合溶液A，去离子水、无水乙醇、DMF的体积比为1:4:1-2。
S2.将Cu(CH3COO)2·H2O粉末、Zn(NO3)2·6H2O粉末加入到所述混合溶液A中，在室温下搅拌均匀后得到混合溶液B。
这里，Zn(NO3)2·6H2O粉末、Cu(CH3COO)2·H2O粉末、混合溶液A的质量体积比为1g:(20-40)g：(7-12)L。Zn(NO3)2·6H2O粉末、Cu(CH3COO)2·H2O粉末、混合溶液A在室温下搅拌时间为1-2h。
S3.将混合溶液B转移至高压釜中进行水热反应，离心、洗涤、干燥后，即得Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料。
水热反应具体是：将混合溶液B转移至高压釜中，在温度150℃-180℃下进行时间为5-10h的水热反应。反应结束后，离心得沉淀物，利用无水乙醇洗涤沉淀物3次后，将沉淀物转移至温度为60-80℃的烘箱中干燥10-12h。
本实施例采用采用简单的一步水热法制备了草莓状的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料，制备方法简单。
实施例2
本实施例提出一种Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料的制备方法，主要包括以下S1-S3三个步骤。
S1.制备混合溶液A1：将去离子水、无水乙醇、DMF按照体积比为1:4:1混合，即得混合溶液A1；
S2.制备混合溶液B1：取60ml的混合溶液A1，向混合溶液A1中依次加入0.0083g Zn(NO3)2·6H2O、0.25g Cu(CH3COO)2·H2O，常温下搅拌2h至完全溶解，得到混合溶液B1；
S3.将混合溶液B1倒入高压釜中进行水热反应，水热反应温度为150℃，水热反应时间为5h；水热反应结束后，离心并用无水乙醇洗涤沉淀物3次，然后在温度为60℃的烘箱中干燥10h，得到Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料。
图1为本实施例制得的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料的扫描电镜图，从图1可以看到，Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料粉末具有草莓状结构。
图2为本实施例制得的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料的XRD特征曲线图，从图2可以看出，其中CuO的所有衍射峰对应于单斜CuO(JCPDS65-2309)，而在36.7°、42.6°和74°处的三个主要特征衍射峰来自立方Cu2O(JCPDS65-3288)的(111)、(200)和(311)晶面。此外，在Zn2+掺杂的CuO/Cu2O材料中没有发现与Zn或其化合物相关的额外峰，一方面是由于掺杂量过低，形成的ZnO含量很少难以通过X射线衍射仪检测；另一方面由于Cu2+(0.073nm)和Zn2+(0.074nm)的离子半径非常接近，因此Zn2+可以在CuO晶格的Cu2+位点处的成功取代，因此没有生成新产物。
图3为本实施例制得的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料的高分辨透射图，从图3可以看出，Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料中存在ZnO、CuO、Cu2O三相。
接下来，将本实施例制得的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料制作成气敏元件，并将气敏元件用于在室温下检测气体，以对其性能进行进一步说明。
气敏元件的制作：将0.01g的Zn-CuO/Cu2O复合气敏材料和0.02ml的无水乙醇混合研磨成糊状浆料，将糊状浆料均匀地涂敷在氧化铝衬底的Pt叉指电极上，置于70℃的干燥箱中老化12h，即可得到气敏元件。
在室温下检测低浓度的NO2：在室温下，将本实施例制得的气敏元件暴露于气体测试箱中，向气体测试箱中通入空气，记录气敏元件在空气中的电阻Ra。在室温下，将本实施例制得的气敏元件暴露于气体测试箱中，向气体测试箱中通入预定浓度的NO2，通过四通道气敏测试系统(SD101)来记录气敏元件对NO2的响应和恢复特性，获取气敏元件在预定浓度的NO2中的电阻Rg，检测结果如表一和图4所示。其中，气体响应由公式R＝Ra/Rg计算。
表一
NO2浓度/ppm 0.002 0.005 0.01 0.03 0.05 0.8 1 2 5 10
响应 1.34 2.03 2.62 4.08 4.15 7.64 8.8 14.2 22.46 30.3
从表一以及图4可以看出，本实施例制得的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料在室温下对较低浓度的NO2具有高灵敏的响应，对2ppb NO2的响应能达到1.34。
在室温下检测不同的气体：在室温下，将制得的6个气敏元件分别暴露于6个气体测试箱中，向6个气体测试箱通入NO2、NH3、H2、H2S、CO、乙醇气体，其中，NO2的浓度为10ppm，NH3、H2、H2S、CO、乙醇气体的浓度均为100ppm；通过四通道气敏测试系统(SD101)来记录气敏元件对NO2的响应和恢复特性，检测结果如图5所示。从图5可以看出，本实施例Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料在室温下对10ppm NO2的响应更高，且明显高于对其他气体的响应，说明该材料具有良好的选择性。
如图6a和图6b显示了Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料在室温下对10ppm NO2的5次动态循环曲线。结果表明在5次动态循环之后，Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料的响应波动不大，响应波动大小为6％，表明其具有很好的可重复性。
在室温下，将本实施例制得的气敏元件暴露于含有10ppm NO2的气体测试箱中30天，通过四通道气敏测试系统(SD101)来记录气敏元件对NO2的响应，结果如图7所示。从图7可以看出，表明本实施例制得的气敏元件具有良好的长期稳定性。
实施例3
本实施例提出一种Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料的制备方法，主要包括以下S1-S3三个步骤。
S1.制备混合溶液A2：将去离子水、无水乙醇、DMF按照体积比为1:4:2混合，即得混合溶液A2；
S2.制备混合溶液B2：取70ml的混合溶液A2，向混合溶液A2中依次加入0.0063g Zn(NO3)2·6H2O、0.25g Cu(CH3COO)2·H2O，常温下搅拌1h至完全溶解，得到混合溶液B2；
S3.将混合溶液B2倒入高压釜中进行水热反应，水热反应温度为150℃，水热反应时间为5h；水热反应结束后，离心并用无水乙醇洗涤沉淀物3次，然后在温度为60℃的烘箱中干燥10h，得到Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料。
接下来，将本实施例制得的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料制作成气敏元件，并将气敏元件用于在室温下检测气体，以对其性能进行进一步说明。
气敏元件的制作：将0.01g的Zn-CuO/Cu2O复合气敏材料和0.01ml的无水乙醇混合研磨成糊状浆料，将糊状浆料均匀地涂敷在氧化铝衬底的Pt叉指电极上，置于70℃的干燥箱中老化10h，即可得到气敏元件。
在室温下检测低浓度的NO2：在室温下，将本实施例制得的气敏元件暴露于气体测试箱中，向气体测试箱中通入空气，记录气敏元件在空气中的电阻Ra。在室温下，将本实施例制得的气敏元件暴露于气体测试箱中，向气体测试箱中通入预定浓度的NO2，记录气敏元件在预定浓度的NO2中的电阻Rg，检测结果如表二。其中，气体响应由公式R＝Ra/Rg计算。
表二
NO2浓度/ppm 0.002 0.005 0.01 0.03 0.05 0.8 1 2 5 10
响应 1.3 1.39 1.49 1.87 2.07 2.68 3.16 4.17 6.49 10.3
从表二可以看出，本实施例制得的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料在室温下对较低浓度的NO2气体具有高灵敏的响应，对2ppb NO2的响应能达到1.3。
实施例4
本实施例提出一种Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料的制备方法，主要包括以下S1-S3三个步骤。
S1.制备混合溶液A3：将去离子水、无水乙醇、DMF按照体积比为1:4:1混合，即得混合溶液A3；
S2.制备混合溶液B3：取60ml的混合溶液A3，向混合溶液A3中依次加入0.0125g Zn(NO3)2·6H2O、0.25g Cu(CH3COO)2·H2O，常温下搅拌2h至完全溶解，得到混合溶液B3；
S3.将混合溶液B3倒入高压釜中进行水热反应，水热反应温度为180℃，水热反应时间为10h；水热反应结束后，离心并用无水乙醇洗涤沉淀物3次，然后在温度为80℃的烘箱中干燥12h，得到Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料。
接下来，将本实施例制得的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料制作成气敏元件，并将气敏元件用于在室温下检测气体，以对其性能进行进一步说明。
气敏元件的制作：将0.01g的Zn-CuO/Cu2O复合气敏材料和0.02ml的无水乙醇混合研磨成糊状浆料，将糊状浆料均匀地涂敷在氧化铝衬底的Pt叉指电极上，置于70℃的干燥箱中老化12h，即可得到气敏元件。
在室温下检测低浓度的NO2：在室温下，将本实施例制得的气敏元件暴露于气体测试箱中，向气体测试箱中通入空气，记录气敏元件在空气中的电阻Ra。在室温下，将本实施例制得的气敏元件暴露于气体测试箱中，向气体测试箱中通入预定浓度的NO2，记录气敏元件在预定浓度的NO2中的电阻Rg，检测结果如表三。其中，气体响应由公式R＝Ra/Rg计算。
表三
NO2浓度/ppm 0.002 0.005 0.01 0.03 0.05 0.8 1 2 5 10
响应 1.32 1.45 2.3 3.5 5.34 6.78 7.64 10.5 16.8 28.5
从表三可以看出，本实施例制得的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料在室温下对较低浓度的NO2气体具有高灵敏的响应，对2ppb NO2的响应能达到1.32。
需要说明的是，如无特别说明，未具体记载条件或者步骤的方法均为常规方法，所采用的试剂和材料均可从商业途径获得。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料，其特征在于，所述Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料是由CuO、Cu2O、ZnO纳米相组成的，其中Zn、Cu的原子体积比为1.5-2.6％。
2.一种如权利要求1所述的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将去离子水、无水乙醇、DMF混合得到混合溶液A；
S2.将Cu(CH3COO)2·H2O粉末、Zn(NO3)2·6H2O粉末加入到所述混合溶液A中，在室温下搅拌均匀后得到混合溶液B；
S3.将所述混合溶液B转移至高压釜中进行水热反应，离心、洗涤、干燥后，即得Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料。
3.根据权利要求2所述的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述去离子水、无水乙醇、DMF的体积比为1:4:1-2。
4.根据权利要求2所述的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述Zn(NO3)2·6H2O粉末、Cu(CH3COO)2·H2O粉末、混合溶液A的质量体积比为1g:(20-40)g：(7-12)L；
和/或，在所述步骤S2中，所述搅拌时间为1-2h。
5.根据权利要求2所述的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述水热反应的温度为150℃-180℃，保温时间为5-10h；
和/或，在所述步骤S3中，所述洗涤是利用无水乙醇洗涤3次，所述干燥时在温度为60-80℃的烘箱中干燥10-12h。
6.一种如权利要求1所述的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料在室温下检测低浓度NO2设备中的应用。
7.一种采用如权利要求1所述的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料制备气敏元件的方法，其特征在于，包括以下步骤：将无水乙醇加入到所述Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料中，研磨成糊状浆料，将所述糊状浆料涂覆在氧化铝衬底上的Pt叉指电极上，烘干后得到所述气敏元件。
8.根据权利要求7所述的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料制备气敏元件的方法，其特征在于，所述Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏材料与无水乙醇的质量体积比为1:1-2。
9.一种Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏元件，其特征在于，其为采用如权利要求7或8所述的方法制得的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏元件。
10.一种气体传感器，其特征在于，其采用如权利要求9所述的Zn-CuO/Cu2O三元异质结复合气敏元件封装而成。
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