【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气敏材料，特别是涉及一种具有中空多孔微球结构的铁酸镧及其制备方法与应用。
技术介绍
1、气体传感器是一种将气体的成份、浓度等信息转换成可以被人员、仪器仪表、计算机等利用的装置，据此进行检测和监控，气体传感器探测方式包括温度、电流以及电阻等实现对目标气体的探测。该技术具有良好的稳定性、可重复性和灵敏度高等优势，是理想的气敏材料。
2、气敏性能的优劣主要取决于材料对于目标气体的灵敏度、响应恢复时间、选择性、长期稳定性、检测限。要提高材料的气敏性能，就必须提高材料的灵敏度，降低响应恢复时间，从结构上设计和控制传感材料的表面性质，可以通过合成材料的表面形貌进而实现材料气敏性能的提升。铁酸镧(lafeo3)是一种具有钙钛矿结构的稀土复合金属氧化物，由于其具有良好的氧化还原和在各种温度下高电导率的特性，在生产中被广泛的应用；然而，目前铁酸镧(lafeo3)材料的制备方法主要包括传统的固相合成和溶胶-凝胶法进行制备，这种方法在制备铁酸镧(lafeo3)材料时存在繁琐、耗时和成本较高的缺点；且制备得到的铁酸镧(lafeo3)容纳阳离子和氧空位的能力较低，载流子传输和氧化还原性能较差。
3、基于此，本专利技术提出一种具有中空多孔微球结构的铁酸镧及其制备方法，以解决上述现有技术存在的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种具有中空多孔微球结构的铁酸镧及其制备方法与应用，以解决传统铁酸镧的制备发方法存在的繁琐、耗时和成本高，以及制备得到的
2、本专利技术技术方案是这样实现的：
3、本专利技术提供第一种方案：一种具有中空多孔微球结构的铁酸镧的制备方法，本方法采用水热法与热处理结合方法合成铁酸镧，具体包括：
4、步骤1：将0.98g的la(no3)3和0.73g的fe(no3)3，在室温下混合溶于40ml去离子水中，通过磁力搅拌使其充分溶解为澄清溶液；
5、步骤2：继而往混合溶液中加入一水柠檬酸，通过磁力搅拌使其充分溶解为澄清溶液；
6、步骤3：随后继续加入表面活性剂，将混合溶液充分搅拌均匀，倒入反应釜中，随后置于烘箱于180℃下加热18小时至自然冷却室温待用；
7、步骤4：取出溶液并用高速离心机离心洗涤，采用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，随后放置于真空烘箱中60℃烘干，得到棕色粉末；
8、步骤5：将干燥过后得到的棕色粉末通过研钵研磨后倒入刚玉方舟中，随后将刚玉方舟置于管式炉中空气氛围下800℃加热5小时，得到具有中空多孔结构铁酸镧微球。
9、在一个优选的实施方式中，步骤1所述fe(no3)3和fe(no3)3的物质的量均为3-6mmol。
10、在一个优选的实施方式中，步骤1所述fe(no3)3和fe(no3)3的物质的量均为6mmol。
11、在一个优选的实施方式中，步骤2所述一水柠檬酸的加入量为1.26-2.52g。
12、在一个优选的实施方式中，步骤2所述一水柠檬酸的加入量为2.52g。
13、在一个优选的实施方式中，步骤3所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵，所述十六烷基三甲基溴化铵的加入量为1.09-4.37g。
14、在一个优选的实施方式中，所述十六烷基三甲基溴化铵的加入量为4.37g。
15、本专利技术提供第二种方案：一种具有中空多孔微球结构的铁酸镧，其特征在于所述铁酸镧的化学式为lafeo3，所述铁酸镧为表面多孔，内部呈现中空结构的微球结构，且铁酸镧微球尺寸为1-2um。
16、在一个优选的实施方式中，所述铁酸镧对100ppm乙醇气体的气敏响参数为6.8-9.1。
17、本专利技术提供第三种方案：一种具有中空多孔微球结构的铁酸镧在乙醇传感器制备中的应用。
18、与现有技术相比，本专利技术提供了一种具有中空多孔微球结构的铁酸镧及其制备方法与应用，具备以下有益效果：
19、1、本专利技术通过采用水热法与热处理结合的方式制备铁酸镧(lafeo3)，具有制备工艺简单、成本低、易于操作等优点，解决了传统铁酸镧(lafeo3)材料的制备发方法存在的繁琐、耗时和成本较高的问题。
20、2、本专利技术通过参数控制合成反应条件，加入表面活性剂，通过在液体表面形成一层薄膜，改变液体表面的分子排列方式，使得液体与液体之间的表面张力显著降低，合成具有多孔中空的lafeo3微球，有效高了材料的气敏性能。
21、3、本专利技术制备得到的铁酸镧(lafeo3)材料具有优异的光学和电学性质，以及良好的物理化学性质和可调的电导率；同时铁酸镧(lafeo3)由多种元素组成，由于其易于调节的结构和化学性质，使得其能够容纳大量的阳离子和氧空位，具有优异的载流子传输和氧化还原性能，为其在气敏方面的应用提供了巨大潜力；解决了传统铁酸镧的制备发方法制备得到的铁酸镧(lafeo3)容纳阳离子和氧空位的能力较低，载流子传输和氧化还原性能较差的问题。
22、4、本专利技术制备得到的铁酸镧(lafeo3)微球的多孔结构为被测试气体扩散提供了更多通道，为传感器反应提供了更多活性位点。
23、5、本专利技术制备得到的铁酸镧(lafeo3)对比市面上其他乙醇传感器，具有响应恢复时间短，灵敏度高，具有低的检测下限，重复性好，作为乙醇传感器有着重大潜力等优点。
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1.一种具有中空多孔微球结构的铁酸镧的制备方法，其特征在于：本方法采用水热法与热处理结合方法合成铁酸镧，具体包括：
2.如权利要求1所述的一种具有中空多孔微球结构的铁酸镧的制备方法，其特征在于：步骤1所述Fe(NO3)3和Fe(NO3)3的物质的量均为3-6mmol。
3.如权利要求2所述的一种具有中空多孔微球结构的铁酸镧的制备方法，其特征在于：步骤1所述Fe(NO3)3和Fe(NO3)3的物质的量均为6mmol。
4.如权利要求1所述的一种具有中空多孔微球结构的铁酸镧的制备方法，其特征在于：步骤2所述一水柠檬酸的加入量为1.26-2.52g。
5.如权利要求4所述的一种具有中空多孔微球结构的铁酸镧的制备方法，其特征在于：步骤2所述一水柠檬酸的加入量为2.52g。
6.如权利要求1所述的一种具有中空多孔微球结构的铁酸镧的制备方法，其特征在于：步骤3所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵，所述十六烷基三甲基溴化铵的加入量为1.09-4.37g。
7.如权利要求6所述的一种具有中空多孔微球结构的铁酸镧的制备方法，其
8.一种利用如权利要求1-7任一项所述制备方法制备得到的具有中空多孔微球结构的铁酸镧，其特征在于：所述铁酸镧的化学式为LaFeO3，所述铁酸镧为表面多孔，内部呈现中空结构的微球结构，且铁酸镧微球尺寸为1-2um。
9.如权利要求8所述的一种具有中空多孔微球结构的铁酸镧，其特征在于：所述铁酸镧对100ppm乙醇气体的气敏响参数为6.8-9.1。
10.一种具有中空多孔微球结构的铁酸镧在乙醇传感器制备中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种具有中空多孔微球结构的铁酸镧的制备方法，其特征在于：本方法采用水热法与热处理结合方法合成铁酸镧，具体包括：
2.如权利要求1所述的一种具有中空多孔微球结构的铁酸镧的制备方法，其特征在于：步骤1所述fe(no3)3和fe(no3)3的物质的量均为3-6mmol。
3.如权利要求2所述的一种具有中空多孔微球结构的铁酸镧的制备方法，其特征在于：步骤1所述fe(no3)3和fe(no3)3的物质的量均为6mmol。
4.如权利要求1所述的一种具有中空多孔微球结构的铁酸镧的制备方法，其特征在于：步骤2所述一水柠檬酸的加入量为1.26-2.52g。
5.如权利要求4所述的一种具有中空多孔微球结构的铁酸镧的制备方法，其特征在于：步骤2所述一水柠檬酸的加入量为2.52g。
6.如权利要求1...
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