一种金属铂修饰的二氧化锡气敏材料及其制备方法与流程

本发明属于气体传感器气敏材料，具体涉及一种金属铂修饰的二氧化锡气敏材料及其制备方法。

背景技术：

1、金属氧化物(mox)气体传感器由于具有显著的响应性、低成本和便携性，被广泛用于检测各类气体，如一氧化碳(co)、二氧化碳(co2)、氢气(h2)等。金属氧化物半导体材料因具有优异的导电性以及气敏传感性能受到研究人员的广泛关注，目前集中研究的主要有二氧化锡(sno2)，三氧化钨(wo3)和氧化锌(zno)等金属氧化物气敏材料，特别是具有高比表面积的纳米结构金属氧化物，如零维(0d)纳米颗粒或团簇、一维(1d)纳米线或纳米棒、二维(2d)纳米片、三维(3d)分层或多孔空心结构等。此外，贵金属修饰是提高金属氧化物气体响应和选择性特别有效的化学添加剂。

2、专利申请文件cn102041474a公开了一种新型纳米贵金属颗粒改性二氧化锡气敏材料的制备方法，该材料以贵金属粉(ag，au，pt，ru，rh，pd，ir，re中的两种或两种以上)、锡粉或贵金属与锡的合金粉末为原料，添加少量的其它元素为性能调整元素(贵金属与锡的质量分数比控制在2-10％)，在低温球磨机内进行机械合金化，制备的贵金属被锡粉包裹，形成的纳米团簇在粉体中分布均匀，将制得的复合粉末进行压制，在一定温度内进行含氧气氛烧结，控制工艺条件使得氧化物的反应合成完成，制得的贵金属以纳米颗粒分布在二氧化锡靶材内部，通过溅射或沉积制得的贵金属纳米颗粒均匀分布在二氧化锡气敏薄膜。

技术实现思路

1、本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：以上相关技术公开的制备方法流程复杂，还需要焙烧处理，不易于工业化推广，因此需要设计出一种更简单有效的制备方法。

2、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种金属铂修饰的二氧化锡气敏材料及其制备方法。

3、本发明实施例的金属铂修饰的二氧化锡气敏材料的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)将浓盐酸、无水乙醇与二氯化亚锡混合，经过溶剂热法得到二氧化锡粉末；

5、(2)将所述二氧化锡粉末和氯铂酸溶液混合，经过紫外灯照射还原，得到金属铂修饰的二氧化锡气敏材料。

6、本发明实施例的制备方法带来的优点和技术效果为：

7、(1)本发明实施例以制备简单的纳米二氧化锡为基体，通过紫外灯照射还原的方法制备金属铂修饰的二氧化锡气敏材料，制备方法简单、迅速、经济，适合工业大规模生产；

8、(2)与传统二氧化锡气敏材料相比，本发明实施例制备的金属铂修饰的二氧化锡气敏材料具有纳米级别的尺寸和丰富的活性位点和大的比表面积，具有更优良的气敏性能。

9、在一些实施例中，步骤(1)中，浓盐酸中的盐酸和所述二氯化亚锡的质量比为(2-3):1。

10、在一些实施例中，步骤(1)中，所述溶剂热法的温度为180-220℃，反应时间为3-18h。

11、在一些实施例中，步骤(2)中，所述二氧化锡粉末和所述氯铂酸溶液中氯铂酸的质量比为93:(5-10)。

12、在一些实施例中，步骤(2)中，所述氯铂酸溶液的浓度为0.02-0.05g/ml。

13、在一些实施例中，步骤(2)中，所述紫外灯照射还原的时间为20min-1h。

14、另外，本发明实施例还提供了一种金属铂修饰的二氧化锡气敏材料，由本发明实施例的制备方法获得。

15、本发明实施例的金属铂修饰的二氧化锡气敏材料带来的优点和技术效果为：

16、与传统二氧化锡气敏材料相比，本发明实施例的金属铂修饰的二氧化锡气敏材料具有纳米级别的尺寸和丰富的活性位点和大的比表面积，具有更优良的气敏性能。

17、在一些实施例中，所述金属铂修饰的二氧化锡气敏材料的粒径为100-150nm。

技术特征：

1.一种金属铂修饰的二氧化锡气敏材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，浓盐酸中的盐酸和所述二氯化亚锡的质量比为(2-3):1。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述溶剂热法的温度为180-220℃，反应时间为3-18h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述二氧化锡粉末和所述氯铂酸溶液中氯铂酸的质量比为93:(5-10)。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述氯铂酸溶液的浓度为0.02-0.05g/ml。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述紫外灯照射还原的时间为20min-1h。

7.一种金属铂修饰的二氧化锡气敏材料，其特征在于，由权利要求1-6任一项所述的制备方法获得。

8.根据权利要求7所述的金属铂修饰的二氧化锡气敏材料，其特征在于，所述金属铂修饰的二氧化锡气敏材料的粒径为100-150nm。

技术总结
本发明提供了一种金属铂修饰的二氧化锡气敏材料及其制备方法，属于气体传感器气敏材料技术领域。所述制备方法包括以下步骤：(1)将浓盐酸、无水乙醇与二氯化亚锡混合，经过溶剂热法得到二氧化锡粉末；(2)将所述二氧化锡粉末和氯铂酸溶液混合，经过紫外灯照射还原，得到金属铂修饰的二氧化锡气敏材料。所述制备方法以制备简单的纳米二氧化锡为基体，通过紫外灯照射还原的方法制备金属铂修饰的二氧化锡气敏材料，制备方法简单、迅速、经济，适合工业大规模生产。

技术研发人员：孙天秀,王丛林,赵宏声,刘旭然,宋保军,平小凡,刘明义,曹曦,王媛,索伟然,廖海棠,曹传钊,雷浩东,成前,杨超然,赵珈卉,孙周婷,白盼星
受保护的技术使用者：华能阿荣旗新能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31