[发明专利]一种对三甲胺敏感的氧化铁纳米颗粒/三氧化钼纳米棒异质结材料

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料的技术领域，具体来说是一种氧化铁纳米颗粒/三氧化钼纳 米棒异质结材料的制备方法。

背景技术

随着现代技术的进步与发展，人们对可燃性气体及毒性气体的检测、监控、报警的 要求越来越高，对气敏材料的性能提出了更高的要求；因此在提高气敏材料的灵敏度、选择 性及长期稳定性以及降低工作温度、缩短响应恢复时间等成为气敏材料发展的重要方向。 现在科研工作者认为改善材料气敏性能的方法主要有组分优化和结构优化，组分优化包 括：掺杂金属离子或金属氧化物；结构优化包括：增大气敏材料比表面积或晶粒尺寸等。

在一定的温度条件单一的金属氧化物气敏材料不仅仅对一种气体敏感，可能同时 对多种气体都敏感，因此，气敏材料研究工作者提出了采用复合金属氧化物来提高气敏材 料的选择性。复合金属氧化物在对气体的选择性和敏感性上都有所提高的，因此探索复合 金属氧化物的气敏材料，对提高金属氧化物气敏材料的气敏效应具有重要意义。

该材料对三甲胺气体具有很好的气敏性，三甲胺是一种气状污染物，易燃，并且受 热分解产生有毒的烟气，长期接触会对人的眼、鼻、咽喉和呼吸道产生危害，因此对三甲胺 的浓度进行检测具有重要意义。目前关于氧化钼的纳米复合材料的制备已经有报道了。Yu- JinChen等(Yu-JinChen,GangXiao,Tie-ShiWang,FanZhang,YangMa,Peng Gao,Chun-LingZhu,EndiZhang,ZhiXu,Qiu-hongLi.α-MoO₃/TiO₂core/shell nanorods:Controlled-synthesisandlow-temperaturegassensingproperties [J].SensorsandActuatorsB155(2011)270-277)，以α-MoO₃纳米棒和硫酸钛为原 料，采用湿化学法制备成功了α-MoO₃/TiO₂核壳纳米棒；Tie-ShiWang等(Tie-ShiWang, Qing-ShanWang,Chun-LingZhu,Qiu-YunOuyang,Li-HongQi,Chun-YanLi,Gang Xiao,PengGao,Yu-JinChen.SynthesisandenhancedH₂Sgassensing propertiesofα-MoO₃/CuOp–njunctionnanocomposite[J].Sensorsand ActuatorsB171-172(2012)256-262)，以α-MoO₃纳米棒和硝酸铜为原料，采用水热法制 备成功了α-MoO₃/CuOP-N结纳米材料。但是以上制备方法操作比较复杂，效率低，而且目前 还没有关于Fe₂O₃/α-MoO₃纳米棒异质结材料制备方法的相关报道，因此对氧化钼和其它材 料复合是一个值得研究的方向。

发明内容

本发明在于提供一种Fe₂O₃/α-MoO₃纳米棒异质结材料的制备方法。本方法成本低 廉，工艺简单，无污染，并且所得到的Fe₂O₃/α-MoO₃纳米金属氧化物可用作气敏材料，能够提 高对气体的灵敏度和选择性。

本发明通过如下技术方案来实现：将一定量的氧化钼粉末和H₂O₂混合后搅拌，再加 入浓硝酸和蒸馏水，经过洗涤和干燥后得到α-MoO₃纳米棒；在去离子水中加入α-MoO₃和氯化 铁，形成混合溶液；然后加入一定量的硝酸钠，用盐酸调节pH值；将充分混合的溶液置于高 压釜中，在特定的温度下水热反应一定时间，经离心、分离、洗涤、干燥后，在空气中置于马 弗炉中煅烧一定时间即可得到Fe₂O₃/α-MoO₃纳米复合材料。具体步骤如下：

（1）将一定量的仲钼酸铵（AHM）在500℃下煅烧四个小时得到MoO₃粉末；