【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气敏材料，尤其涉及一种球形(lpsgy)fo高熵纳米材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、气体传感是众多领域中不可或缺的核心技术，它在环境监控和工业生产流程管理等方面扮演着至关重要的角色。相较于那些需要依赖复杂重型设备和技术的方法，如分光光度法或质谱法，氧化物半导体气体传感器因其操作简便、高灵敏度、良好的稳定性、快速的响应与恢复特性而受到了广泛的关注。
2、由于引入了具有不同离子半径的多个元素，高熵钙钛矿(heps)氧化物材料比普通的钙钛矿氧化物材料更大的晶格畸变，具有更多样化的电子结构和更丰富的活性位点，近年来，heps在催化和降解等各个领域得到了广泛的研究，但目前对于其在气体传感中的应用的报道较为有限。
3、heps的a位点通常被稀土元素占据，b位点则被过渡金属元素占据，其a和b位点的可调性为提高材料的气体传感性能提供了机会。
4、如何制备得到一种新的高熵材料，使其能够应用在气体检测中，成为目前亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种球形(lpsgy)fo高熵纳米材料及其制备方法和应用，以解决现有技术中缺少用于气体检测的高熵材料的技术问题。
2、为了实现上述目的，根据本专利技术的第一方面，提供了一种球形(lpsgy)fo高熵纳米材料的制备方法，包括如下步骤：将六水合硝酸镧、六水合硝酸镨、六水合硝酸钐、水合硝酸钆、五水合硝酸镱、六水合硝酸铁和氢氧化钠混合溶解于去离子水中，在常温常压下搅拌，得
3、进一步地，将质量比为0.54％～1.61％六水合硝酸镧、0.54％～1.61％六水合硝酸镨、0.54％～1.61％六水合硝酸钐、1.08％～2.15％六水合硝酸钆、0.27～0.81％五水合硝酸镱、4.03％～6.72％六水合硝酸铁和7.53％～9.14％氢氧化钠混合溶解于82.53％～85.9％去离子水中，在温度25℃，压力101.3kpa的条件下搅拌30min，得到混合溶液。
4、进一步地，在250w～450w的超声条件下以0.1ml/min～0.5ml/min的速率滴入9％及以上的氢氧化钠溶液，搅拌8min～15min，经过离心、洗涤、在50℃～80℃下干燥后研磨成粉状，得到(lpsgy)fo前驱粉末。
5、进一步地，将(lpsgy)fo前驱粉末在800℃～1000℃下煅烧2h～6h，得到球形(lpsgy)fo高熵纳米材料；球形(lpsgy)fo高熵纳米材料为由10nm～50nm的纳米颗粒聚集成的1μm～3μm的球形结构；其中，(lpsgy)fo为(la0.2pr0.2sm0.2gd0.3yb0.1)feo3的缩写。
6、根据本专利技术的第二方面，提供了一种球形(lpsgy)fo高熵纳米材料，利用上述的球形(lpsgy)fo高熵纳米材料的制备方法制备得到球形(lpsgy)fo高熵纳米材料。
7、根据本专利技术的第三方面，提供了一种球形(lpsgy)fo高熵纳米材料作为气敏半导体材料的应用，球形(lpsgy)fo高熵纳米材料为上述的球形(lpsgy)fo高熵纳米材料。
8、进一步地，气敏半导体材料用于对丙酮气体、甲醇气体、乙二醇气体、乙醇气体、氨气气体、二氧化氮气体或二氧化碳气体进行检测。
9、根据本专利技术的第四方面，提供了一种球形(lpsgy)fo高熵纳米材料在制备丙酮气敏传感器中的应用，球形(lpsgy)fo高熵纳米材料为上述的球形(lpsgy)fo高熵纳米材料。
10、进一步地，丙酮气敏传感器的制备方法包括如下步骤：将球形(lpsgy)fo高熵纳米材料进行研磨，得到球形(lpsgy)fo高熵纳米材料粉末；将球形(lpsgy)fo高熵纳米材料粉末与去离子水和乙醇混合，形成粘稠的糊状浆料；将粘稠的糊状浆料均匀地涂覆在氧化铝陶瓷管上的金属电极表面；在金属电极周围均匀涂抹粘稠的糊状浆料；将涂覆好的氧化铝陶瓷管固定在底座上，并在其中安装加热电阻丝以构成气敏元件，电阻丝连接在底座中心的加热端，完成丙酮气敏传感器的组装；将组装完毕的丙酮气敏传感器置于老化台上进行老化处理，完成丙酮气敏传感器的制备。
11、进一步地，采用质量百分比介于33％至35％的球形(lpsgy)fo高熵纳米材料，在研钵中对其进行研磨，得到球形(lpsgy)fo高熵纳米材料粉末；将球形(lpsgy)fo高熵纳米材料粉末与质量百分比为55％～58％的去离子水以及9％～12％的乙醇混合，形成粘稠的糊状浆料；利用丝网印刷技术将粘稠的糊状物均匀地涂覆在氧化铝陶瓷管上的金属电极表面，涂覆操作重复5～7次；使用刷涂方法在金属电极周围均匀涂抹粘稠的糊状浆料，共涂刷1～3层；将涂覆好的氧化铝陶瓷管固定在六脚底座上，并在其中安装加热电阻丝以构成气敏元件，电阻丝连接在底座中心的加热端，完成丙酮气敏传感器的组装；将组装完毕的丙酮气敏传感器置于老化台上，在100℃～200℃的条件下进行70小时～75小时的老化处理，完成丙酮气敏传感器的制备；其中，丙酮气敏传感器在丙酮气氛中的稳定电阻值为rg，在空气中的稳定电阻值为ra，其响应性能以rg/ra的比值来表征。
12、应用本专利技术的技术方案，提供了一种球形(lpsgy)fo高熵纳米材料的制备方法，根据该制备方法能够制备得到球形(lpsgy)fo高熵纳米材料，该高熵材料可以用于气体检测，并且由于其球形结构的特点，允许更多的被测气体通过，使得气体接触表面增多，具有更大的比表面积，检测效果更佳，检测效率较高，可将该球形(lpsgy)fo高熵纳米材料作为气敏半导体材料。并且，经试验验证，本专利技术制备得到的球形(lpsgy)fo高熵纳米材料对丙酮具有较好的选择性，检测效果较好，可将其应用到丙酮气敏传感器的制备中。
13、本申请在上述各方面提供的实现方式的基础上，还可以进行进一步组合以提供更多实现方式。
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1.一种球形(LPSGY)FO高熵纳米材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
5.一种球形(LPSGY)FO高熵纳米材料，其特征在于，利用权利要求1至4中任一项所述的球形(LPSGY)FO高熵纳米材料的制备方法制备得到所述球形(LPSGY)FO高熵纳米材料。
6.一种球形(LPSGY)FO高熵纳米材料作为气敏半导体材料的应用，其特征在于，所述球形(LPSGY)FO高熵纳米材料为权利要求5所述的球形(LPSGY)FO高熵纳米材料。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述气敏半导体材料用于对丙酮气体、甲醇气体、乙二醇气体、乙醇气体、氨气气体、二氧化氮气体或二氧化碳气体进行检测。
8.一种球形(LPSGY)FO高熵纳米材料在制备丙酮气敏传感器中的应用，其特征在于，所述球形(LPSGY)FO高熵纳米材料为权利要求5所述的球形(LPSGY)FO高熵纳米材
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述丙酮气敏传感器的制备方法包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种球形(lpsgy)fo高熵纳米材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
5.一种球形(lpsgy)fo高熵纳米材料，其特征在于，利用权利要求1至4中任一项所述的球形(lpsgy)fo高熵纳米材料的制备方法制备得到所述球形(lpsgy)fo高熵纳米材料。
6.一种球形(lpsgy)fo高熵纳米材料作为气敏半导体材料的应用，其特征在于，所述球形(lpsgy)fo高熵...
【专利技术属性】
技术研发人员：王春杰，付博研，付佳兴，毕乐尧，林佳慧，文俊生，田文玥，王月，
申请(专利权)人：渤海大学，
类型：发明
国别省市：
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