[发明专利]用于气敏传感器的被修饰SnO

说明书

本发明公开了一种用于气敏传感器的被修饰SnO₂纳米材料，制备方法是：以无水四氯化锡为原料，去离子水和N,N‑二甲基甲酰胺为溶剂，与辅助剂预混后将溶液升温，反应得到SnO₂纳米材料，将SnO₂纳米材料与尿素混合均匀后热处理，制得g‑C₃N₄修饰的SnO₂纳米材料。该方法的特点在于实现了g‑C₃N₄与SnO₂纳米材料的原位复合，在保持SnO₂结构完整性的同时实现g‑C₃N₄的表面修饰，利用纳米材料比表面积大和复合材料电子传输快的诸多优点，实现了高灵敏度气敏材料的构建。本发明制备的纳米材料可极大提升SnO₂气敏材料的灵敏度。具有制备工艺简单、成本低的特点，其产品性能稳定，气体灵敏度高。

技术领域

本发明属气敏传感器技术领域，具体涉及一种用于气敏传感器的被修饰SnO₂纳米材料，尤其是用于气敏传感器的g-C₃N₄修饰SnO₂纳米材料，及其制备方法和应用。

背景技术

金属氧化物如ZnO、SnO₂、WO₃等由于具有性能优异、环境友善、资源丰富、价格低廉等优点，是研究较为广泛的气敏材料。通过金属氧化物表面修饰、金属/贵金属掺杂等工艺可提升材料的气敏性能，在气敏传感器领域有非常广泛的应用。

决定半导体气敏材料灵敏度的关键因素包括：比表面积，通过化学法构建纳米材料，使材料具有较大的比表面积可以增加材料与目标气体的接触，进而提升材料的灵敏度；空位/缺陷调控，通过控制体系氧空位，可以提升目标气体与敏感材料的反应活性，可以提升材料的灵敏度；构建复合材料，利用纳米材料比表面积大和复合材料电子传输快的诸多优点，可实现高灵敏度气敏材料的构建。

g-C₃N₄作为新兴的二维材料，在各领域显示出非常广阔的应用前景，尤其与金属氧化物复合可以提升材料的气敏特性。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种用于气敏传感器的被修饰SnO₂纳米材料，即用于气敏传感器的g-C₃N₄修饰SnO₂纳米材料。

本发明的再一目的在于：提供所述用于气敏传感器的被修饰SnO₂纳米材料的应用。

本发明的一种用于气敏传感器的被修饰SnO₂纳米材料的制备方法包括如下步骤：

本发明目的通过下述方案实现：一种用于气敏传感器的g-C₃N₄修饰SnO₂纳米材料，通过下述制备方法获得，包括如下步骤：

（1）以无水四氯化锡为原料，将无水四氯化锡溶解于30 mL预混溶剂中，无水四氯化锡溶液浓度在0.05M~0.2M之间；

（2）将辅助剂与30 mLN,N-二甲基甲酰胺预混，搅拌10~20 min，得辅助剂溶液；

（3）将无水四氯化锡溶液和辅助剂溶液混合，室温搅拌20~30 min后，将溶液移至已升温至60~95 ℃的水浴锅中，然后搅拌2~5 h后，将离心沉淀的样品，在60~70 ℃干燥4~12小时；