研究目的
制备基于垂直自支撑氧化锌纳米棒的导电式气体传感器，用于高灵敏度丙酮检测，实现亚ppm级检测限。
研究成果
基于氧化锌纳米棒制备的传感器在320°C工作温度下对丙酮表现出高灵敏度，检测限达25 ppb，在50 ppm浓度时响应值为60。这种低成本水热合成方法以及未掺杂氧化锌实现亚ppm级检测是重要突破。未来研究应着重提升实际应用中的选择性和稳定性。
研究不足
该传感器对丙酮相对于其他挥发性有机气体（VOC）的选择性尚未深入研究，这被列为未来工作的目标。回收过程涉及暴露于室内空气而不进行抽气，这可能无法完全模拟现实条件。该研究未探索长期稳定性或湿度在20-30%相对湿度范围之外的影响。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用湿化学法（水热合成法）在玻璃基底上生长氧化锌纳米棒，该方法因成本低廉且操作简便而被选用。气体传感机制基于纳米棒表面与丙酮气体发生反应导致的导电性变化。
2：样本选择与数据来源：
以载玻片作为基底。通过调整种子层浓度、退火温度、化学浴浓度及生长时间制备了两组样本（A组和B组），以优化纳米棒形貌。
3：实验设备与材料清单：
材料包括二水合醋酸锌、乙醇、单乙醇胺、六亚甲基四胺、六水合硝酸锌（均为默克公司分析纯试剂）、玻璃基底及金电极材料。设备包含超声波清洗机、旋涂仪、用于金沉积的热蒸发镀膜机、扫描电镜（TESCAN MIRA3）、X射线衍射仪（西门子D-500）以及配备吉时利238源测量单元的气体传感测试系统。
4：3）、X射线衍射仪（西门子D-500）以及配备吉时利238源测量单元的气体传感测试系统。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：对基底进行清洁和亲水处理后，通过旋涂法制备ZnO种子层并进行退火处理。在90℃化学浴中生长2-4小时获得纳米棒。采用热蒸发法沉积金叉指电极。传感器经退火稳定化处理后进行测试，在静态系统中向腔室注入已知浓度丙酮并测量电流变化来完成气体传感测试。
5：数据分析方法：
气体响应值计算为Ig/Ia（气体环境电流/空气环境电流）。通过扫描电镜和X射线衍射进行形貌与晶体结构分析，针对低浓度响应计算信噪比（SNR）。
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X-Ray Diffractometer
D-500
Siemens
Used for XRD tests to characterize the crystallinity and structure of the ZnO nanorods.
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Source Measurement Unit
238
Keithly
Used to bias the sensors and measure the current during gas sensing tests.
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Scanning Electron Microscope
MIRA3
TESCAN
Used for obtaining SEM images to examine the morphology of the grown ZnO nanorods.
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Ultrasonic Bath
Used for cleaning glass substrates in ethanol and acetone.
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Spin Coater
Used for depositing ZnO seed layers on glass substrates.
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Thermal Evaporator
Used for depositing Au interdigitated electrodes on the nanorods.
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