[發(fā)明專利]氨的納米復合氧化物敏感材料

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710306935.2
• 申請日: 2007-12-28
• 公開（公告）號: CN101183116A
• 公開（公告）日: 2008-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周考文;張倩;何悅
• 申請（專利權(quán)）人: 北京聯(lián)合大學生物化學工程學院
• 主分類號: G01N37/00
• 分類號: G01N37/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)測空氣中氨的敏感材料，尤其是由WO₃、Cr₂O₃和TiO₂組成的納米復合氧化物敏感材料。屬于傳感技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氨氣(NH₃)是一種堿性、無色、具有強烈刺激性氣味的氣體，空氣中的氨氣因易溶于水而常被吸附在人體皮膚粘膜、眼結(jié)膜及呼吸道咽喉粘膜上。當空氣中氨氣濃度為0.5mg/m³時可使人感覺到刺激性氣味；當空氣中氨氣濃度超過80mg/m³時，短時間內(nèi)即可使人出現(xiàn)流淚、咽痛、咳嗽、胸悶、呼吸困難，并伴有頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、乏力等癥狀，嚴重的還會發(fā)生肺水腫和呼吸道病變。人們長期生活在低濃度的氨氣環(huán)境中，可逐漸麻痹呼吸道纖毛和損害粘膜上皮組織，使病源微生物易于侵入，減弱身體對疾病的抵抗力。

近年來，由于室內(nèi)裝修和各類現(xiàn)代化生活用品的使用使室內(nèi)空氣污染日趨嚴重。室內(nèi)空氣的污染物主要有：氨氣、甲醛和氡氣，其中氨氣的超標率較高，位居污染的首位。國家有關(guān)部門抽查了北京某新建的高檔寫字樓和家庭住宅小區(qū)，對其室內(nèi)空氣質(zhì)量進行檢測，發(fā)現(xiàn)室內(nèi)空氣中氨超標率達到了80.56％。建設(shè)部和環(huán)保部門對室內(nèi)裝飾材料抽查，結(jié)果不合格率達到68％。氨氣污染嚴重威脅著人類健康。

氨氣的常規(guī)檢測手段主要有：分光光度法、氣相色譜法、液相色譜法和電化學法等。這些方法靈敏度都比較高，但操作復雜，必須在實驗室完成，無法現(xiàn)場實現(xiàn)。氨氣的現(xiàn)場測定方法主要有檢測管比色法，這種方法穩(wěn)定性和靈敏度都不足，無法完成微量氨氣的準確測定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服以往技術(shù)的不足，提供一種氨的納米復合氧化物敏感材料及其制備方法，用這種敏感材料制作的氨氣傳感器可以在現(xiàn)場快速、準確測定空氣中的微量氨氣而不受共存物的影響。

本發(fā)明所述的氨的納米復合氧化物敏感材料的制備方法是：以能溶于水或醇中的有機或無機鎢鹽、鉻鹽和鈦鹽為起始原料分別制成穩(wěn)定的水溶液或醇溶液，將制備的溶液在適當條件下混合，緩慢生成沉淀，經(jīng)陳化、過濾、洗滌、烘干和研磨后，通過高溫煅燒制得納米粉體材料。其中鎢鹽包括鎢酸、鎢酸銨、仲鎢酸銨、六氯化鎢和磷鎢酸等，鉻鹽包括草酸鉻、醋酸鉻、重鉻酸銨、硝酸鉻和硫酸鉻等，鈦鹽包括硝酸鈦、磷酸鈦、鈦酸丁酯和四氯化鈦等。

本發(fā)明的最佳氨的納米復合氧化物敏感材料是以鎢酸銨((NH₄)₅H₅[H₂(WO₄)₆]·H₂O)、重鉻酸銨((NH₄)₂Cr₂O₇)和鈦酸丁酯(C₁₆H₃₆O₄Ti)為起始原料制成的。按W與Cr的原子比為100∶45～55的量分別稱取鎢酸銨和重鉻酸銨溶于適量去離子水中，于60℃加熱攪拌，使其完全溶解，將鈦酸丁酯、異丙醇和濃鹽酸的均勻混合物逐滴加入到上述溶液中，保持溫度不斷攪拌，滴加完成使W與Ti的原子比為100∶27～36，冷至室溫繼續(xù)攪拌1小時，靜置10小時，將沉淀減壓過濾，于110℃烘2小時至干，充分研磨后，在高溫箱式電阻爐中緩慢升溫至450℃下煅燒4小時，即得到納米粉體材料。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

(1)制備過程簡單，重復性好；

(2)利用不同試劑自身的酸堿性即可達到沉淀要求，沉淀過程緩慢，顆粒生長均勻，所得粉體材料粒徑分布較小(25～42nm)；

(3)所制備的敏感材料對氨具有很高的靈敏性(0.1mg/m³)；

(4)用所制備的敏感材料制成的氨傳感器在連續(xù)使用100小時后仍很穩(wěn)定；

(5)所制備的敏感材料對氨具有很好的選擇性，空氣中的共存物不干擾測定。

具體實施方式