中用氨水调节的PH值；
[0039] d为步骤3)中水热反应的温度；
[0040] e为步骤3)中水热反应的时间；
[0041 ] f为步骤3)中烘干的温度。
[0042]以实施例一为例说明本发明ZnO、Sn02核壳结构微球的制备方法的操作步骤，具体 如下：
[0043] 第一步，将lg市场上售卖的Zn粉加入至40ml 0.5mol/L的NaOH溶液中，将其在70°C 下超声振荡4h，用去离子水和无水乙醇离心分离得到第一固体产物，备用；
[0044] 第二步，将步骤1)得到的第一固体产物加入至40ml 0.025mol/L的SnCl4溶液中， 用氨水将PH值调节至10，得到混合溶液；
[0045]第三步，将上述混合溶液置入高压反应釜中，在160°C下水热反应6小时，自然冷却 至室温，用去离子水和无水乙醇离心分离得到第二固体产物，将第二固体产物在60°C下烘 干，得成品。
[0046]上述实施例一制备得到的Zn0、Sn02核壳结构微球成品的XRD衍射图如图1所示，由 图1可知，所得成品由ZnO和Sn02组成，衍射图谱中没有出现杂峰，表明反应的过程中没有其 他的中间产物生成，即本发明制备得到的ZnO、Sn0 2核壳结构微球成品纯度高。
[0047]上述实施例一制备得到的ZnO、Sn02核壳结构微球成品的低倍SEM电镜图如图2 (a) 所示，高倍SEM电镜图如图2(b)所示，TEM电镜图如图3所示，由图2(a)、图2(b)以及图3可知， 所得成品粒度均匀，其是以ZnO微球为内核，Sn0 2小颗粒呈壳状分布于该ZnO内核表面的核 壳结构，且Sn02小颗粒在ZnO微球表面分布均匀。
[0048] 实施例二至实施例五的具体操作步骤与实施例一的不同点在于各个工艺参数，其 具体数值如表1所示，其余的与实施例一相同。
[0049] 实验：
[0050]取实施例一至实施例五制备得到的Zn0、Sn02核壳结构微球成品，以及ZnO单体材 料和Sn〇2单体材料，采用相同的方法分别制成气敏传感器，并分别对10ppm的乙醇气体进行 检测，做材料的气敏性能测试，其对lOppm的乙醇气体的响应时间、恢复时间以及灵敏度结 果如图4(a)-图4(g)所示，其中由实施例一制备的ZnO、Sn0 2核壳结构微球和ZnO单体材料、 Sn〇2单体材料制成的传感器检测lOppm的乙醇气体时的稳定性如图5所示。
[0051 ]由图4(a)-图4(g)可得，由实施例一至实施例五制备得到的ZnO、Sn〇2核壳结构微 球成品，以及ZnO单体材料和Sn〇2单体材料制成的气敏传感器对1 Oppm的乙醇气体的响应时 间、恢复时间以及灵敏度情况如表2所示：
[0052] 表 2
[0053]
[0054]由表2可得，由本发明制备的Zn0、Sn02核壳结构微球制成的传感器对lOppm的乙醇 气体的响应时间和恢复时间相对于由ZnO单体材料或Sn02单体材料制成的传感器而言都要 短，而灵敏度要高，即本发明制备的ZnO、Sn0 2核壳结构微球相对单体ZnO或单体Sn02而言，其 气敏性能更优。
[0055] 由图5可得，ZnO、Sn02核壳结构微球、单体ZnO、单体Sn02对lOppm浓度的乙醇气体分 别进行6个星期的持续检测后，单体ZnO的灵敏度产生了衰减，从26衰减到了 15;单体Sn02的 灵敏度也产生了衰减，从37衰减到了 22;而ZnO、Sn02核壳结构微球稳定性较好，灵敏度几乎 没有任何衰减，在87左右波动，表明ZnO、Sn0 2核壳结构微球的综合气敏性能较优。
[0056]对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变 形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利 的实用性。
【主权项】
1. ZnO、Sn〇2核壳结构微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 第一步，将Zn粉加入至NaOH溶液中，在60-80°C下反应2-5h，分离得到第一固体产物，洗 净、备用； 第二步，将步骤1)得到的第一固体产物加入至SnCl4溶液中，用氨水调节至PH值为9-10， 得到混合溶液； 第三步，将上述混合溶液在140-160°C下水热反应5-7h后冷却，分离得到第二固体产 物，洗净、烘干得成品。2. 根据权利要求1所述的Zn0、Sn02核壳结构微球的制备方法，其特征在于，所述步骤1) 中的反应是在超声振荡过程中进行的。3. 根据权利要求1所述的ZnO、Sn〇2核壳结构微球的制备方法，其特征在于，所述步骤1) 中NaOH溶液的浓度为0.5mo1/L。4. 根据权利要求1所述的Zn0、Sn02核壳结构微球的制备方法，其特征在于，所述步骤2) 中SnCl4溶液的浓度为0 · 0 25mo1/L〇5. 根据权利要求1所述的ZnO、Sn〇2核壳结构微球的制备方法，其特征在于，所述步骤1) 中反应的温度为70°C，反应的时间为4h。6. 根据权利要求1所述的Zn0、Sn02核壳结构微球的制备方法，其特征在于，所述步骤2) 中PH值为10。7. 根据权利要求1所述的Zn0、Sn02核壳结构微球的制备方法，其特征在于，所述步骤3) 中反应的温度为160°C，反应的时间为6h。8. 根据权利要求1所述的ZnO、Sn〇2核壳结构微球的制备方法，其特征在于，所述步骤3) 中烘干的温度为50_60°C。
【专利摘要】本发明属于纳米材料技术领域，公开了一种ZnO、SnO2核壳结构微球的制备方法，包括以下步骤：1)将Zn粉加入至NaOH溶液中，在60-80℃下反应2-5h，分离得到第一固体产物，洗净、备用；2)将步骤1)得到的第一固体产物加入至SnCl4溶液中，用氨水调节至PH值为9-10，得到混合溶液；3)将上述混合溶液在140-160℃下水热反应5-7h后冷却，分离得到第二固体产物，洗净、烘干得成品。本发明提供的方法制备的微球是以ZnO微球为内核，SnO2小颗粒呈壳状分布于该ZnO内核表面的核壳结构，该ZnO、SnO2核壳结构微球相对单体ZnO或单体SnO2而言，其气敏性能更优。
【IPC分类】G01N33/00, C01G19/02, C01G9/02, B01J13/02
【公开号】CN105467079
【申请号】CN201510813265
【发明人】郭威威
【申请人】重庆工商大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月20日