[發明專利]一種銀摻雜二氧化錫納米片自組裝花狀材料的制備方法

在審

• 申請號: 202010698412.2
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111908500A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 劉斌;陳寧;張鵬;杜燕萍;常薇
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: C01G19/02
• 分類號: C01G19/02;G01N27/12
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 王丹

本發明公開了一種銀摻雜二氧化錫納米片自組裝花狀材料的制備方法，包括：將氯化亞錫、檸檬酸三鈉加入去離子水與乙二醇的混合溶液中，攪拌得到混合液A，再向混合液中加入硝酸銀，攪拌得到混合液B；將混合液B置于聚四氟乙烯反應釜中進行水熱反應，冷卻后取出反應釜底部混合物，對混合物進行離心分離得到樣品；采用去離子水、乙醇依次對樣品進行洗滌，干燥后得到銀摻雜二氧化錫納米片自組裝花狀材料。在二氧化錫內部引入銀，改變二氧化錫的電導，增強其氣敏性能，從而實現對目標氣體分子的檢測。

技術領域

本發明屬于氣敏傳感材料技術領域，涉及一種銀摻雜二氧化錫納米片自組裝花狀材料的制備方法。

背景技術

隨著科技的進步，工農業和人們日常排放的氣體逐漸增多。在這些氣體中，有些是易燃易爆的，比如氫氣、酒精、甲院等氣體；有些是具有毒性的，比如硫化氫、一氧化碳等氣體；有些是農業生產中加快果蔬腐爛的，比如乙烯等氣體。對于這些氣體的探測是人們要解決的一大難題，氣敏傳感器能夠檢測出氣體的成分及濃度，并將相關信息轉化為可用輸出信號，從而起到對氣體的檢測、報警等功能。這對于生產和生活具有重大的意義。

提高二氧化錫(SnO₂)氣敏傳感器的選擇性和靈敏度有多種方法。摻雜改性在氣敏反應過程中可以改變能帶結構并提供更多的活性中心，優先吸附目標氣體分子，并加快其與目標氣體分子的反應速度，改變二氧化錫的電導，增強其氣敏性能，從而實現對目標氣體分子的檢測。目前二氧化錫作為應用最多的氣敏材料，雖然具有良好的性能，但是仍存在著靈敏度低、選擇性差，操作溫度高等不足，限制了在實際中的應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種銀摻雜二氧化錫納米片自組裝花狀材料的制備方法，解決了現有技術中存在的氣敏材料靈敏度低的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種銀摻雜二氧化錫納米片自組裝花狀材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、將氯化亞錫、檸檬酸三鈉加入去離子水與乙二醇的混合溶液中，攪拌得到混合液A，再向混合液中加入硝酸銀，攪拌得到混合液B；

步驟2、將混合液B置于聚四氟乙烯反應釜中進行水熱反應，冷卻后取出反應釜底部混合物，對混合物進行離心分離得到樣品；

步驟3、采用去離子水、乙醇依次對樣品進行洗滌，干燥后得到銀摻雜二氧化錫納米片自組裝花狀材料。

本發明的特點還在于：

氯化亞錫、檸檬酸三鈉、硝酸銀的摩爾比為1:1:0.0208～1:1:0.0832。

步驟1中去離子水與乙二醇的混合比為2:3。

步驟1中加入硝酸銀后的攪拌時間為1h–1.5h。

步驟2中水熱反應的溫度為180℃-200℃，反應時間為18h–24h。

本發明的有益效果是：

本發明的一種銀摻雜二氧化錫納米片自組裝花狀材料的制備方法，采用水熱法制備二氧化錫粉末，利用檸檬酸三鈉為體系結構調整劑，在二氧化錫內部引入銀，改變二氧化錫的電導，增強其氣敏性能，從而實現對目標氣體分子的檢測；一步水熱，操作簡單，相比于二步水熱能減少樣品影響因素；制備工藝簡單，在350℃的溫度下，對乙醇有良好的靈敏度和選擇性。

附圖說明

圖1是本發明得制備方法得到的銀摻雜二氧化錫納米片自組裝花狀材料的SEM圖；

圖2是本發明得制備方法得到的銀摻雜二氧化錫納米片自組裝花狀材料的高倍SEM圖；

圖3a是本發明得制備方法得到的銀摻雜二氧化錫納米片自組裝花狀材料的XRD圖；

圖3b是本發明得制備方法得到的銀摻雜二氧化錫納米片自組裝花狀材料XRD圖的局部放大圖；