1.一种基于贵金属@COFs@MOS@碳空心纳米球复合薄膜的传感器,其特征在于,所述传感器以传感器件为基底,在基底表面沉积贵金属@COFs@MOS@碳空心纳米球复合薄膜;所述贵金属@COFs@MOS@碳空心纳米球复合薄膜以碳空心纳米球为基底,在基底上依次负载金属氧化物半导体量子晶粒、共价有机化合物COFs和贵金属;复合薄膜中包括复合空心纳米球,复合纳米空心球以碳纳米空心球为内层,以金属氧化物半导体MOS量子晶粒为中间层,共价有机化合物COFs为最外层;所述传感器用于检测甲基庚烯酮气体;所述的基于贵金属@COFs@MOS@碳空心纳米球复合薄膜的传感器的制备方法,包括以下步骤:(1)在传感器件表面制备碳空心纳米球,得到负载碳空心纳米球薄膜的传感器件;
(2)将负载碳空心纳米球薄膜的传感器件进入金属氧化物半导体MOS前驱体溶液中进行提拉镀膜,取出干燥后置于密封环境中,利用水蒸气辅助结晶处理,处理好后再进行辉光处理,得到负载MOS@碳空心纳米球复合薄膜的传感器件;
(3)于保护气体中,将负载MOS@碳空心纳米球复合薄膜的传感器件浸于共价有机化合物COFs前驱体溶液中进行提拉镀膜,取出干燥后进行有机溶剂蒸汽辅助结晶处理,得到负载COFs@MOS@碳空心纳米球复合薄膜的传感器件;
(4)于保护气体中,将负载COFs@MOS@碳空心纳米球复合薄膜的传感器件浸于贵金属盐混合溶液中进行提拉镀膜,取出干燥后放入有机溶剂蒸汽中进行热蒸处理,处理好后再进行辉光处理,得到基于贵金属@COFs@MOS@碳空心纳米球复合薄膜的传感器;步骤(1)中,在传感器件表面制备碳空心纳米球的步骤为:于保护气体下,将碳空心纳米球前驱体浓缩溶液浸涂于传感器件上,冷冻干燥收集后,于惰性气体中炭化处理,即得;所述碳空心纳米球前驱体浓缩溶液的制备方法为:在高搅拌速度下,将水、氨水、甲醛和3‑氨基苯酚进行混合,再加入丙酮,去除低聚物,将得到的混合溶液进行旋转蒸发,即得;所述水、氨水、甲醛和3‑氨基苯酚的体积百分占比为90‑95%、4‑8%、1‑3%和1‑3%,丙酮的体积为水、氨水、甲醛和氨基苯酚总体积的3‑5倍;所述炭化处理的条件为:于750‑850 ℃中炭化2‑4 h;步骤(2)中,所述金属氧化物半导体MOS前驱体溶液的制备方法为:将金属氧化物半导体前驱体溶于有机溶剂中,并加入表面活性剂混合均匀,即得前驱体溶胶溶液,然后,将盐酸滴入前驱体溶液中借助超声波进行超声分散,即得金属氧化物半导体前驱体溶液;所述金属氧化物半导体前驱体为三氯化铟、二氯化锌或四氯化钛,有机溶剂为无水乙醇、无水异丙醇或无水丁醇,金属氧化物半导体前驱体的质量与有机溶剂的体积比为1.0‑2.0 g:5‑10 ml,表面活性剂为P123,F127或Brij35;步骤(3)中,所述共价有机化合物COFs前驱体溶液的制备方法为:在保护气体中,将对苯二甲醛和四(4‑氨基苯基)甲烷溶于加入无水二恶烷中,得混合液;在超声辅助下,将醋酸水溶液加入混合液中,超声处理后,进行抽真空处理,即得;所述对苯二甲醛和四(4‑氨基苯基)甲烷的摩尔比为1.2‑2.4;所述有机溶剂蒸汽辅助结晶处理方法为:暴露于温度为120‑150 ℃、压强为50‑100 kPa、保护气氛下运用有机溶剂无水二恶烷进行处理
20‑60 h;步骤(4)中,所述贵金属盐混合溶液的制备方法为:将20‑40 mg贵金属盐添加到3‑
6 ml有机溶剂中,搅拌后形成均匀混合物,即得贵金属盐混合溶液;所述贵金属盐为PdCl2或PtCl4,有机溶剂为甲醇;所述有机溶剂蒸汽中进行热蒸处理的参数为:在氩气保护下,暴露于温度为100‑135 ℃、压强为50‑100 kPa的甲醇蒸汽中,保持18‑54 h;所述辉光处理为:进行氩等离子体清洗,功率为100‑300 W,等离子清洗时间为5‑20 min。
2.根据权利要求1所述的传感器,其特征在于,所述复合薄膜中碳空心纳米球、金属氧化物半导体量子晶粒、共价有机化合物COFs和贵金属的摩尔占比分别为18‑27%、33‑40%、
27‑36%和3‑6%;复合空心纳米球的平均直径为700‑800 nm,平均壁厚为200‑300 nm,碳空心纳米球的平均直径为100‑150 nm;所述金属氧化物半导体量子点晶粒的平均粒径为3‑5 nm,共价有机化合物COFs形成的薄膜层平均厚度为80‑120 nm。
3.根据权利要求1所述的传感器,其特征在于,所述贵金属@COFs@MOS@碳空心纳米球复合薄膜的厚度为700‑800 nm。
4.根据权利要求1所述的传感器,其特征在于,步骤(2)‑步骤(4)中,所述提拉镀膜的参数为:提拉速度为5‑15 mm/min,镀膜时间为10‑45 s,提拉次数为1‑5次。