[發明專利]一種在室溫下對甲苯高氣敏選擇性和低檢出限的復合氣敏材料

有效

• 申請號: 202011275979.5
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112362702B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 儲向峰;吳海燕;董永平;白林山
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: G01N27/18
• 分類號: G01N27/18
• 代理公司: 合肥昊晟德專利代理事務所(普通合伙) 34153
• 代理人: 王林

1.一種在室溫下對甲苯高氣敏選擇性和低檢出限的復合氣敏材料，其特征在于，該復合氣敏材料是g-C₃N₄-CuGaO₂，其由微小的CuGaO₂粒子附著在g-C₃N₄納米片上構成；所述復合氣敏材料通過水熱法制備，g-C₃N₄和CuGaO₂的物質的量比為0.1～0.3?:?1；

該復合氣敏材料對100?ppm甲苯靈敏度達到20-28，對100?ppm甲苯的響應和恢復時間不超過200?s，并且在相同的工作溫度下對100?ppm乙醇、乙酸、三甲胺、丙酮、乙醛、甲醛、氨氣和苯的靈敏度均低于3.0；該復合氣敏材料對甲苯檢測限低至0.01ppm。

2.如權利要求1所述的在室溫下對甲苯高氣敏選擇性和低檢出限的復合氣敏材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）在N₂氛圍中將三聚氰胺放于管式爐中，以2℃/min的升溫速率加熱到550℃，并保溫4h，得到橙黃色C₃N₄粉體，研磨備用；取上述C₃N₄粉體放于燒杯中，再往燒杯中加入濃硫酸，室溫下攪拌，使C₃N₄在濃硫酸中充分剝離；然后將混合溶液倒入去離子中，進行超聲分散，再反復離心洗滌直至溶液pH為中性，干燥，獲得g-C₃N₄納米片；

（2）分別稱取等摩爾的Cu(NO₃)₂·3H₂O、Ga(NO₃)₃·9H₂O，加入到裝有去離子水的燒杯中，再量取乙二醇(EG)加入到燒杯中，攪拌均勻得混合液；

（3）稱取步驟（1）制備的g-C₃N₄并加入到步驟（2）制備的混合液中，攪拌、超聲分散，再滴加NaOH調節混合液的pH至8.0，繼續攪拌，然后將混合液轉移到100?mL聚四氟乙烯內襯的反應釜中，在140-220℃的條件下反應72?h；待反應釜冷卻至室溫后，將得到的沉淀物過濾、洗滌、干燥得到復合氣敏材料。

3.如權利要求1所述的復合氣敏材料作為對甲苯氣體的敏感材料在制作旁熱式氣敏元件中的應用。