System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种高灵敏度甲烷敏感材料的制备方法及其应用技术_技高网

一种高灵敏度甲烷敏感材料的制备方法及其应用技术

技术编号:44897219 阅读:16 留言:0更新日期:2025-04-08 00:37
本发明专利技术公开一种高灵敏度甲烷敏感材料的制备及其应用,将四氯化锡五水合物溶解于丙三醇,去离子水和异丙醇的混合溶剂中,搅拌后,加入乌洛托品,搅拌后加入硝酸铈然后将所得混合物置于反应釜中水热反应1,自然冷却至室温后,离心洗涤,得到样品A;将样品A用等离子体预处理,然后用Pt修饰,得到甲烷敏感的气敏材料。本发明专利技术利用Ce和Pt共掺杂,可实现对甲烷气体的高效吸附、催化反应,实现对甲烷的高灵敏、特异性检测。制备方法简单,将其制作MEMS器件,可以增加气体传感器长期工作状态下的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气体检测领域,具体是一种高灵敏度甲烷敏感材料的制备方法及其应用


技术介绍

1、甲烷无色、可燃、无毒且易燃易爆的气体,最新的研究表明,甲烷是锂离子电池热失控早期挥发气体之一,通过对甲烷气体的检测,可以对锂离子热失控进行提前预警。

2、金属氧化物半导体由于具有很好的气敏性能,且气敏响应特性可以通过形貌调控、晶型调控及表面掺杂、修饰等进行调节,因此是用于气敏传感器的优选材料。针对甲烷气体特殊的检测环境及要求,通过材料调控实现对甲烷气体的高灵敏、超快、特异性检测。

3、本专利技术提供一种简单的基于sno2纳米材料的mems气体传感器,通过制备sno2纳米材料,通过孔隙结构调控及ceo2和pt共修饰,有助于实现对甲烷气体的优先吸附及催化反应,因此可以大大提升材料的气体选择性,半导体材料与mems器件的结合,可以利用mems器件小型化,易于集成及稳定性好的特点,大幅提高纳米材料的气敏性能尤其是选择性和长期稳定性,且制备工艺简单,制备的成本低,对进一步推进半导体气敏器件的发展具有实际应用价值。


技术实现思路

1、本专利技术目的是提供一种甲烷气体敏感材料的制备方法,可实现对传统材料的功能化提升。

2、本专利技术的再一目的是:提供一种上述任一所述方法制备得到的甲烷气体敏感材料的应用。

3、本专利技术目的通过以下方案实现:一种高灵敏度甲烷敏感材料的制备方法,包括如下步骤:

4、步骤一:将四氯化锡五水合物溶解于丙三醇,去离子水和异丙醇的混合溶剂中,搅拌30~40 min后,加入乌洛托品,继续搅拌20~30 min后,按硝酸铈和四氯化锡五水合物摩尔比0.1~0.5:100加入硝酸铈,然后将所得混合物置于反应釜中,于90~130 ℃水热反应12~20小时,自然冷却至室温后,离心,分别用去离子水和乙醇洗涤沉淀物,然后置于烘箱中,60℃干燥,将干燥后的粉末研磨后,得到样品a;

5、混合溶剂为丙三醇,去离子水和异丙醇,三者体积比为8~10:25~35:25~35;四氯化锡五水合物在最终混合溶剂中的浓度为0.5~2 mmol/ml;

6、四氯化锡五水合物和乌洛托品的摩尔比为1:4~6;

7、步骤二:取适量步骤一所得样品a,用等离子体预处理,然后在hptcl3·6h2o水溶液中浸渍,然后于-80 ℃冷冻干燥,将干燥后的粉末于抗坏血酸中浸渍20 min后,离心干燥,得到甲烷敏感的气敏材料;

8、hptcl3·6h2o和样品a的质量比为0.2~0.8:10,hptcl3·6h2o的浓度为0.1~0.2mmol/ml;

9、本专利技术提供一种上述任一所述方法制备得到得高灵敏度甲烷敏感材料在的制备甲烷敏感的mems气体传感器中的应用

10、器件的制备工艺为:取0.1 g气敏材料,与1 ml去离子水混合,加入1~2滴松油醇,于研钵中顺时针研磨30分钟后得到浆料;取带有pt插指电极的mems器件,用去离子水和乙醇超声清洗,用氮气枪吹干后,将所得浆料均匀涂敷于mems器件表面,晾干后置于马弗炉内热处理,热处理温度400~430 ℃,保温时间1~2 h,升温速率1 ℃/min,待腔体降至室温后取出,得到甲烷敏感的mems气体传感器。

11、本专利技术利用ce和pt共掺杂,可实现对甲烷气体的高效吸附、催化反应,实现对甲烷的高灵敏、特异性检测。制备方法简单,将其制作mems器件,可以增加气体传感器长期工作状态下的稳定性。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高灵敏度甲烷敏感材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述高灵敏度甲烷敏感材料的制备方法,其特征在于:步骤一中,丙三醇,去离子水和异丙醇混合溶剂中,三者体积比为8~10:25~35:25~35。

3.根据权利要求1所述高灵敏度甲烷敏感材料的制备方法,其特征在于:四氯化锡五水合物和乌洛托品的摩尔比为1:4~6。

4.根据权利要求1所述高灵敏度甲烷敏感材料的制备方法,其特征在于:所述的HPtCl3·6H2O的浓度为0.1~0.2 mmol/ml。

5.根据权利要求1至4任一项所述高灵敏度甲烷敏感材料的制备方法,其特征在于:按如下步骤制备:

6.根据权利要求1至4任一项所述高灵敏度甲烷敏感材料的制备方法,其特征在于:按如下步骤制备:

7.根据权利要求1至4任一项所述高灵敏度甲烷敏感材料的制备方法,其特征在于:按如下步骤制备:

8.一种高灵敏度甲烷敏感材料,根据权利要求1-7任一所述方法制备得到的。

9.一种高灵敏度甲烷敏感材料在的制备甲烷敏感的MEMS气体传感器中的应用。

10.一种甲烷敏感的MEMS气体传感器,其特征在于,按下述步骤制备:

...

【技术特征摘要】

1.一种高灵敏度甲烷敏感材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述高灵敏度甲烷敏感材料的制备方法,其特征在于:步骤一中,丙三醇,去离子水和异丙醇混合溶剂中,三者体积比为8~10:25~35:25~35。

3.根据权利要求1所述高灵敏度甲烷敏感材料的制备方法,其特征在于:四氯化锡五水合物和乌洛托品的摩尔比为1:4~6。

4.根据权利要求1所述高灵敏度甲烷敏感材料的制备方法,其特征在于:所述的hptcl3·6h2o的浓度为0.1~0.2 mmol/ml。

5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:葛美英彭家伟王丹周园园崔明青王茜茜
申请(专利权)人:上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1