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原文传递一种PdPt/SnO2@ZIF-8气敏复合材料的制备方法及其氢气传感应用

专利名称：	一种PdPt/SnO2@ZIF-8气敏复合材料的制备方法及其氢气传感应用
摘要：	本发明公开了一种PdPt/SnO2@ZIF‑8气敏复合材料的制备方法及其氢气传感应用，属于半导体气敏材料技术领域。本发明的气敏复合材料以锡酸钠为锡源，尿素为沉淀剂，采用水热法得到SnO2纳米颗粒；以氯化钯为钯源，六水合氯铂酸为铂源，抗坏血酸为还原剂，采用水浴法与制备的SnO2结合得到PdPt/SnO2复合材料；将PdPt/SnO2涂覆在Al2O3陶瓷基片上得到PdPt/SnO2气敏元件，在六水合硝酸锌和2‑甲基咪唑的混合溶液中，采用化学浴沉淀法，在PdPt/SnO2气敏元件表面生长ZIF‑8壳层得到PdPt/SnO2@ZIF‑8气敏复合材料。本发明的PdPt/SnO2@ZIF‑8气敏复合材料可实现室温、超高响应（1000ppm@365489）、超快速（1 s）和高选择性氢气检测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	辽宁;21
申请人：	大连理工大学
发明人：	高伟;孟晓宁
专利状态：	有效
申请日期：	2023-06-27T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-14T00:00:00+0800
申请号：	CN202310767762.3
公开号：	CN117054492A
代理机构：	大连星海专利事务所有限公司
代理人：	郭海英
分类号：	G01N27/12;C01G19/02;C04B41/85;G;C;G01;C01;C04;G01N;C01G;C04B;G01N27;C01G19;C04B41;G01N27/12;C01G19/02;C04B41/85
申请人地址：	116024 辽宁省大连市高新区凌工路2号
主权项：	1.一种PdPt/SnO2@ZIF-8气敏复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：步骤S1：将锡酸钠、尿素和去离子水热反应的产物离心洗涤，干燥得到SnO2纳米颗粒；步骤S2：将步骤S1制备的SnO2纳米颗粒分散于去离子水中，加入氯代十六烷基吡啶溶液、氯化钯溶液、六水合氯铂酸溶液和氯化钠溶液，将所得溶液转移至水浴锅中，加入抗坏血酸溶液，混合物进行水浴反应，产物离心洗涤，干燥得到PdPt/SnO2复合材料；所述的PdPt/SnO2复合材料中Pd原子和Sn原子的摩尔比不大于2%；步骤S3：将步骤S2制备的PdPt/SnO2复合材料均匀涂覆在印刷有Ag-Pd叉指电极的Al2O3陶瓷基片上，得到PdPt/SnO2气敏元件，将PdPt/SnO2气敏元件放置于六水合硝酸锌和2-甲基咪唑的甲醇溶液中，在室温下组装1~3 h得到PdPt/SnO2@ZIF-8气敏复合材料；所述的六水合硝酸锌、2-甲基咪唑和甲醇的质量比为12~13：27~28：1。 2.根据权利要求1所述的PdPt/SnO2@ZIF-8气敏复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述锡酸钠、尿素和去离子水的质量比为6~7：47~49：1；步骤S1中的水热反应在170~190 ℃恒温反应23~25 h；步骤S1中的SnO2纳米颗粒在空气氛围中60~80 ℃干燥5~20 h。 3. 根据权利要求1所述的PdPt/SnO2@ZIF-8气敏复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述氯代十六烷基吡啶溶液、氯化钯溶液、六水合氯铂酸溶液、氯化钠溶液和抗坏血酸溶液的体积比为：14~16：2~4：1：1~2：1~1.5；步骤S2中氯代十六烷基吡啶溶液、氯化钯溶液、六水合氯铂酸溶液、氯化钠溶液和抗坏血酸溶液的摩尔浓度分别为19~21 mM，9~11 mM，9~11 mM，79~81 mM和19~21 mM；步骤S2中的水浴反应在85~95 ℃恒温反应5~7 h。 4. 根据权利要求1所述的PdPt/SnO2@ZIF-8气敏复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1和步骤S2中，所述离心洗涤为：离心转速为10000 r/min，时间为8~10 min；洗涤次数为3~6次。 5.根据权利要求1所述的PdPt/SnO2@ZIF-8气敏复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，将PdPt/SnO2复合材料与无水乙醇混合、研磨，得到糊状物；用零号毛笔刷蘸取糊状物均匀涂覆在印刷有Ag-Pd叉指电极的Al2O3陶瓷基片上，自然阴干得所述PdPt/SnO2气敏元件。 6.采用权利要求1~4中任一项所述的PdPt/SnO2@ZIF-8气敏复合材料的制备方法制得的PdPt/SnO2@ZIF-8气敏复合材料。 7.权利要求5所述的PdPt/SnO2@ZIF-8气敏复合材料在氢气传感中的应用。 8.权利要求5所述的PdPt/SnO2@ZIF-8气敏复合材料制备的氢气传感器。
所属类别：	发明专利