[發明專利]載鉑鎢酸鋅納米材料及其在氣敏領域中的應用

有效

• 申請號: 201610080499.0
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN107032299B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 張克云;梁硯琴;楊賢金;崔振鐸;朱勝利;李朝陽
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B82B1/00
• 分類號: B82B1/00;B82B3/00;B82Y30/00;G01N27/12
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎

1.一種載鉑鎢酸鋅納米材料，其特征在于，載鉑鎢酸鋅納米材料在室溫下，

用于檢測氫氣時：按體積計，檢測氫氣濃度低至0.5%，其中，當所檢測的氫氣濃度為1-4%時，載鉑鎢酸鋅納米棒的靈敏度范圍為9.3-13；當所檢測氫氣濃度為2-4%時，載鉑鎢酸鋅納米顆粒的靈敏度范圍為3-5.8；

用于檢測乙醇氣體時：所述載鉑鎢酸鋅納米材料檢測乙醇氣體的濃度低至100ppm，當乙醇氣體濃度為100-4000ppm時，載鉑鎢酸鋅納米棒的靈敏度范圍為1.355-4.23，載鉑鎢酸鋅納米顆粒的靈敏度范圍為1.64-4.77；

一種載鉑鎢酸鋅納米材料包括鎢酸鋅納米材料和負載在鎢酸鋅納米材料局部表面的鉑層，所述鎢酸鋅納米材料為鎢酸鋅納米棒或者鎢酸鋅納米顆粒，金屬鉑與鎢酸鋅的摩爾比為（15-20）：1；

其中，所述載鉑鎢酸鋅納米材料按照下述步驟制備：

步驟1，將1mmol Na₂WO₄·2H₂O、CH₃COONa·3H₂O和PVP均勻分散在溶液中，其中Na₂WO₄·2H₂O， CH₃COONa·3H₂O的摩爾比為1：（5—5.5），所述溶液為去離子水或者乙二醇的去離子水溶液，其中乙二醇和去離子水的體積比為（10—15）：1，PVP的用量為0.4—0.8質量份，PVP用量單位的一質量份為1g；

步驟2，向步驟1得到的溶液中滴加Zn(CH₃COO)₂的水溶液并分散均勻，Zn(CH₃COO)₂和Na₂WO₄·2H₂O的摩爾比為（1—1.05）:1；

步驟3，將步驟2得到的溶液自室溫20—25攝氏度起以（4—11）℃/min的升溫速度升至160—200攝氏度，在160—200攝氏度下反應至少10h，得到鎢酸鋅；

步驟4，將步驟3得到的鎢酸鋅均勻分散在無水乙醇中并通入惰性氣體或氮氣排除氧，在惰性氣體或氮氣的保護下向無水乙醇中滴加H₂PtCl₆的水溶液，使用紫外光進行光照進行反應，以使金屬鉑還原并與鎢酸鋅原位復合，其中，H₂PtCl₆和Na₂WO₄·2H₂O的摩爾比為（15—20）：1。

2.根據權利要求1所述的載鉑鎢酸鋅納米材料，其特征在于，所述金屬鉑與鎢酸鋅的摩爾比為（15-18）：1。

3.根據權利要求1所述的載鉑鎢酸鋅納米材料，其特征在于，所述鎢酸鋅納米棒的長度為20-100nm,直徑為15-30nm。

4.根據權利要求1所述的載鉑鎢酸鋅納米材料，其特征在于，所述鎢酸鋅納米顆粒的直徑為5-30nm。

5.根據權利要求1所述的載鉑鎢酸鋅納米材料，其特征在于，在步驟1中，Na₂WO₄·2H₂O和CH₃COONa·3H₂O的摩爾比為1：（5.3—5.5）；乙二醇和去離子水的體積比為（13—14）：1；PVP的用量為0.4-0.5質量份；在步驟1中，選擇攪拌或者超聲進行均勻分散。

6.根據權利要求1所述的載鉑鎢酸鋅納米材料，其特征在于，在步驟2中，采用勻速滴加，在30—40min內滴加完畢，在步驟2中，選擇攪拌或者超聲進行均勻分散。

7.根據權利要求1所述的載鉑鎢酸鋅納米材料，其特征在于，在步驟3中，將步驟2得到的溶液自室溫20—25攝氏度起以（5-10）℃/min的升溫速度升至170—190攝氏度，在170—190攝氏度下反應12-16小時，得到鎢酸鋅。