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原文传递一种室温检测低浓度硫化氢气体的Pt-SnO2气敏传感器的制备方法

专利名称：	一种室温检测低浓度硫化氢气体的Pt-SnO2气敏传感器的制备方法
摘要：	本发明涉及一种能够在室温环境下对低浓度（100 ppb）硫化氢气体具有选择性能的Pt‑SnO2复合纳米材料的制备以及气敏传感应用。该制备方法包括：首先采用双模板技术制备具有大比表面积和多孔结构的分级花状SnO2纳米材料；进而以氯铂酸为原料，甲醇为还原剂，PVP为保护剂，制备具有较好分散性能的小尺寸Pt纳米颗粒；然后通过简单的物理混合方法将制得的Pt纳米颗粒修饰在介孔SnO2纳米花表面；最终将制得的Pt‑SnO2复合材料涂覆到电极片表面形成气敏传感膜。本方法生产工艺新颖，在室温环境下对H2S表现出优异的气敏性能，能够检测浓度低至100 ppb的H2S，且灵敏度高，响应和恢复速度快，稳定性高。本发明为室温环境下监控低浓度H2S气体提供了一种切实可行的方法。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	山东理工大学
发明人：	孙玉萍;赵燕飞;刘波
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-10T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201910496814.1
公开号：	CN110133059A
分类号：	G01N27/12(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	255086 山东省淄博市高新技术产业开发区高创园A座313室
主权项：	1.一种室温检测低浓度硫化氢气体的Pt-SnO2气敏传感器的制备方法，所述的低浓度为100 ppb，平均粒径在2-4 nm的Pt纳米颗粒均匀修饰在介孔SnO2纳米花表面，Pt纳米颗粒与SnO2纳米材料的质量比为0.001-0.005，其特征在于所述的制备方法包括如下步骤：（1）介孔SnO2纳米花的制备：在室温条件下依次将双模板剂、Na3C6H5O7·2H2O和SnCl2·2H2O加入到无水乙醇和去离子水的混合溶液中，搅拌1 h后在180℃水热反应12 h，然后离心干燥，进行退火处理即可得到具有多孔结构的SnO2纳米花材料; （2）Pt纳米颗粒的制备：将氯铂酸的水溶液加入到150 mL甲醇溶液中，得到溶液A，将133 mg PVP溶解到30 mL的甲醇溶液中，得到溶液B，然后将溶液B滴加到A中，在80℃加热回流3 h，得到Pt纳米颗粒; （3）Pt修饰SnO2复合材料的制备：将100 mg步骤（1）所得的介孔SnO2纳米花超声分散到20 mL的乙醇中，然后将步骤（2）制得的Pt纳米颗粒滴加到上述悬浮液中搅拌6 h，离心收集并在60℃干燥6 h; （4）H2S气敏传感器元件的制备：将步骤（3）所得样品放置在玛瑙研钵中充分研磨，然后添加少量的无水乙醇溶液并继续研磨形成浆料悬浮液,将研磨好的悬浮液均匀涂覆在有两个Au电极和四条Pt导线支撑的氧化铝基底表面，待悬浮液覆盖到整个氧化铝基片表面30min后将基片制品在60℃下烘干，再置于马弗炉中进行老化处理，即得Pt修饰的介孔SnO2纳米花气敏传感元件。 2.根据权利要求1所述的Pt-SnO2气敏传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中制备介孔花状SnO2纳米材料的双模板剂为PVP和P123表面活性剂。 3.根据权利要求1所述的Pt-SnO2气敏传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中无水乙醇与水的混合溶剂中，无水乙醇与去离子水的质量比为1:1。 4.根据权利要求1所述的Pt-SnO2气敏传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中SnO2纳米花的干燥温度为60℃，时间为6 h。 5.根据权利要求1所述的Pt-SnO2气敏传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中SnO2纳米花的退火温度为500℃，退火速率为5℃/min，时间为2 h。 6.根据权利要求1所述的Pt-SnO2气敏传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中小尺寸Pt纳米颗粒为直径范围在2-4 nm之间的颗粒。 7.根据权利要求1所述的Pt-SnO2气敏传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中的老化处理温度为80℃，时间为12 h。
所属类别：	发明专利