一种纳米双晶相氧化铟气敏材料及其制备方法与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112279296A(43)申请公布日2021.01.29(21)申请号202011055681.3(22)申请日2020.09.30(71)申请人盐城工学院地址221051江苏省盐城市希望大道中路1号(72)发明人张文惠孔蒙许万银冯程杰刘子翔岳鹿关荣锋(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人殷星(51)Int.Cl.C01G15/00(2006.01)G01N27/12(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图5页(54)发明名称一种纳米双晶相氧化铟气敏材料及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种纳米双晶相氧化铟气敏材料及其制备方法与应用，通过可溶性铟盐为原料，以水为溶剂，以柠檬酸三钠作为晶型调节剂和表面活性剂，以尿素作为沉淀剂和pH值调节剂一步水热制备具有双晶相结构的氧化铟纳米材料。本发明根据气敏材料的敏感特性，设计制备具有独特双晶相结构而形成的“异相结”的纳米氧化铟，将该材料制备成传感器材料，对乙醇、二甲胺、甲醇气体的具有较高的响应。本发明制备原料便宜，以水为溶剂合成途径环保，操作工艺简单，收率高，材料的气敏性能优异，便于工业化生产。CN112279296ACN112279296A权利要求书1/1页1.一种纳米双晶相氧化铟材料的制备方法，其特征在于，以水为溶剂，以可溶性铟盐为原料，柠檬酸三钠作为晶型调节剂和表面活性剂，尿素作为沉淀剂和pH值调节剂一步水热制备具有双晶相结构的氧化铟纳米材料。2.基于权利要求1所述的一种纳米双晶相氧化铟材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1，称取柠檬酸三钠置于烧杯中，向烧杯内加入30ml的去离子水，搅拌至完全溶解得柠檬酸三钠溶液；步骤2，向柠檬酸三钠溶液中加入可溶性铟盐和尿素，磁力搅拌至完全溶解，得混合溶液A；步骤3，将混合溶液A转入高压反应釜中水热反应5～20h，待反应结束后，自然冷却并离心，用去离子水清洗后，再用无水乙醇清洗；步骤4，将清洗后的沉淀加热处理干燥后，煅烧后，即得纳米双晶相氧化铟材料。3.根据权利要求2所述的一种纳米双晶相氧化铟材料的制备方法，其特征在于，步骤1中柠檬酸三钠，其用量为0.5～5mmol/30mL。4.根据权利要求2所述的一种纳米双晶相氧化铟材料的制备方法，其特征在于，步骤2中所述的可溶性的铟盐为99.9%硝酸铟或氯化铟，其用量为1～5mmol/30mL，尿素的用量为1～10mmol/30mL。5.根据权利要求2所述的一种纳米双晶相氧化铟材料的制备方法，其特征在于，步骤3中所述的水热反应温度为150℃。6.根据权利要求2所述的一种纳米双晶相氧化铟材料的制备方法，其特征在于，步骤4中煅烧的温度为350-550℃，时间1-12h。7.根据权利要求2所述的一种纳米双晶相氧化铟材料的制备方法，其特征在于，所述纳米双晶相氧化铟材料呈现均一的球形颗粒结构，直径范围为100-200nm。8.一种纳米双晶相氧化铟材料，其特征在于，由权利要求1所述的方法制得。9.基于权利要求1或权利要求8所述的纳米双晶相氧化铟材料在检测乙醇、二甲胺或甲醇气体上的应用。2CN112279296A说明书1/6页一种纳米双晶相氧化铟气敏材料及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明涉及气敏材料技术领域，具体涉及一种纳米双晶相氧化铟气敏材料及其制备方法与应用。背景技术[0002]随着环境问题的不断出现，人们急切的需要借助科学的方法对其进行检测，研究出更好的方案来解决大气污染。到目前为止，有许多方法可以对这些有毒有害的气体进行检测与监测，但由于其存在很多的缺点使得应用程度难以得到推广，但半导体气敏传感器由于其元件简单，轻便简洁而且生产使用成本较低，所以在日常生活中得到了很广泛的应用。纳米科学技术的不断发展使得一些具有良好灵敏度的小尺寸气敏材料得到了广泛的发展。由此开始，许多新型半导体材料如ZnO、SnO2、WO3、In2O3、TiO2等被研发出来。[0003]氧化铟因其具有有比较宽的禁带宽度、良好的导电性等特点，在二十世纪九十年代就被中国研究学者对其气敏性能进行了研究，发现其较高的研究价值。导体金属氧化物气敏性能得到提高的最重要的办法就是设计高比表面的结构纳米，调控形貌，使晶型呈现复杂化、低活化能的性状，让氧化铟半导体的气敏性能得到最大的提升。但是直到目前，氧化铟纳米气敏材料在生产生活中的实际应用方面还有很多不足，如稳定性和导电性还不够高、应用不够广泛、批量化生产尚还不能达到工业生产的要求等。因此，要求人们需要在这些方面进行更为创新的研究和更为深入的探索。[0004]CN109019673A公开了一种SnO-InO纳米复合材料的制备方法。该制备方法具体包括：以四水合三氯化铟，尿素