[發明專利]納米復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201711347703.1
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN109932399B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 程陸玲;楊一行
• 申請（專利權）人: TCL科技集團股份有限公司
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 李艷麗

1.一種納米復合材料，其特征在于，所述納米復合材料用作氫氣傳感器件的氣敏層材料，包括交聯結合的金屬氧化物納米顆粒和碳納米管，所述納米復合材料具有如下化學結構單元：M@(NH-R-SiO₃)_nC_m或M@(S-R-SiO₃)_nC_m；其中，M為金屬氧化物納米顆粒，@表示NH-R-SiO₃或S-R-SiO₃與金屬氧化物納米顆粒表面的金屬元素交聯結合，C_m為碳納米管，R為烴基或烴基衍生物，nm；所述碳納米管的管長與管徑比為30-200。

2.如權利要求1所述的納米復合材料，其特征在于，所述碳納米管的管長與管徑比與所述金屬氧化物納米顆粒的質量比為100：(200-400)mg。

3.如權利要求1或2所述的納米復合材料，其特征在于，所述R選自-(CH₂)₃-、-(CH₂)₂-、-(CH₂)₃NH(CH₂)₃-、-(CH₂)₂NH(CH₂)₃-中的至少一種。

4.如權利要求1或2所述的納米復合材料，其特征在于，所述金屬氧化物納米顆粒為n型金屬氧化物納米顆粒，和/或所述金屬氧化物納米顆粒的粒徑小于100nm。

5.如權利要求4所述的納米復合材料，其特征在于，所述的金屬氧化物納米顆粒選自SnO₂、ZnO、WO₃、V₂O₅或Cr₂O₃。

6.如權利要求4所述的納米復合材料，其特征在于，所述金屬氧化物納米顆粒中含有金屬摻雜元素，所述金屬摻雜元素選自Pt、Pb中的至少一種。

7.如權利要求5所述的納米復合材料，其特征在于，所述金屬氧化物納米顆粒中含有金屬摻雜元素，所述金屬摻雜元素選自Pt、Pb中的至少一種。

8.一種納米復合材料的制備方法，其特征在于，所述納米復合材料用作氫氣傳感器件的氣敏層材料，包括以下步驟：

提供金屬氧化物納米顆粒和碳納米管，對所述碳納米管進行表面羥基修飾處理，得到羥基化碳納米管；其中，所述碳納米管的管長與管徑比為30-200；

將所述羥基化碳納米管與硅烷偶聯劑混合后脫水，制備得到硅烷偶聯劑修飾的碳納米管，所述硅烷偶聯劑修飾的碳納米管具有如下化學結構單元：(NH₂-R-SiO₃)_nC_m或(SH-R-SiO₃)_nC_m，其中R為烴基或烴基衍生物，n＜m；

將所述金屬氧化物納米顆粒和所述硅烷偶聯劑修飾的碳納米管混合，在堿性條件下，所述金屬氧化物納米顆粒表面的金屬元素與所述碳納米管通過硅烷偶聯劑交聯結合，形成納米復合材料。

9.如權利要求8所述的納米復合材料的制備方法，其特征在于，所述羥基化碳納米管的通式為C_m(OH)_n，所述n、m滿足：nm。