[發明專利]一種對丙酮氣體高靈敏度的介孔鐵酸鈷材料的制備方法及應用

在審

• 申請號: 201710267375.8
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN107089688A
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 王紅;鄒彥昭;林果;姜歡;胡宇;陳建;李明田;周曉飛
• 申請（專利權）人: 四川理工學院
• 主分類號: C01G51/00
• 分類號: C01G51/00;C04B41/87;C04B35/10;G01N27/12
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司50212
• 代理人: 孔玲瓏

1.一種對丙酮氣體高靈敏度的介孔鐵酸鈷材料的制備方法，其特征在于，將含有Fe³⁺的鹽和含有Co²⁺的鹽加入到混有乙酸鈉的乙二醇溶液中，采用水熱法合成對丙酮氣體高靈敏度鐵酸鈷材料，步驟如下：

1）將乙酸鈉固體溶解乙二醇中，攪拌均勻，形成乙酸鈉的乙二醇混合溶液；

2）向乙酸鈉的乙二醇混合溶液加入含有Fe³⁺的鹽和含有Co²⁺的鹽，得到混合溶液；其中Fe³⁺，Co²⁺和乙酸鈉的摩爾比為2：1：15；

3）將混合溶液置于反應釜中在180℃下反應24h，得到固態的反應產物；

4）用乙醇清洗反應產物若干次后，再用去離子水清洗若干次，然后干燥至恒重，即得到介孔鐵酸鈷材料。

2.根據權利要求1所述的對丙酮氣體高靈敏度的介孔鐵酸鈷材料的制備方法，其特征在于，乙酸鈉的乙二醇溶液的濃度為0.6×10^-6mol/L。

3.根據權利要求1所述的對丙酮氣體高靈敏度的介孔鐵酸鈷材料的制備方法，其特征在于步驟3）中，反應的溫度為180℃，反應時間為24h。

4.根據權利要求1所述的對丙酮氣體高靈敏度的介孔鐵酸鈷材料的制備方法，其特征在于，含有Fe³⁺的鹽為氯化鐵，含有Co²⁺的鹽為氯化鈷，摩爾比為2:1。

5.介孔鐵酸鈷材料在氣體敏感度檢測上的應用，其特征在于，利用表面覆著介孔鐵酸鈷的氣敏元件針對空氣中丙酮含量進行氣體敏感度檢測，所述的介孔鐵酸鈷層由權利要求1制備的介孔鐵酸鈷材料構成。

6.根據權利要求5所述的介孔鐵酸鈷材料在氣體敏感度檢測上的應用，其特征在于，所述表面覆著介孔鐵酸鈷的氣敏元件采用以下方法制成：

（1）將介孔鐵酸鈷材料與松油醇混合，得到粘稠的漿液；

（2）將漿液均勻地涂抹在氧化鋁陶瓷管表面，再將該氧化鋁陶瓷管置于60℃環境下干燥，以去掉松油醇，得到表面覆著介孔鐵酸鈷的氣敏元件；

（3）將表面覆著介孔鐵酸鈷的氣敏元件置于大氣環境中加熱至200℃并老化24h，以此提高氣敏元件的穩定性。

7.根據權利要求6所述的介孔鐵酸鈷材料在氣體敏感度檢測上的應用，其特征在于，步驟（2）所述的氧化鋁陶瓷管的兩端設置有金屬環，其長度為4mm，直徑為1mm。

8.根據權利要求5所述的介孔鐵酸鈷材料在氣體敏感度檢測上的應用，其特征在于，氣體敏感度檢測的最佳工作溫度260℃。

9.根據權利要求5所述的介孔鐵酸鈷材料在氣體敏感度檢測上的應用，其特征在于，氣體敏感度檢測的濃度范圍為10~500 ppm。