[发明专利]一种氨的催化发光传感材料

说明书

本发明涉及一种氨的催化发光传感材料，其特征是由金原子掺杂的MoO₃、NiO和Y₂O₃组成的复合粉体材料，其中各组分的质量分数为1.5‑2.5 Au、26‑33％MoO₃、36‑42％NiO和27‑30％Y₂O₃。其制备方法是：将氯金酸晶体溶于95℃的柠檬酸水溶液中，搅拌至溶液由明黄色转为深紫色，然后将镍盐的盐酸水溶液和钇盐的苹果酸水溶液滴加到其中，加入琼脂粉并溶解至澄清，再将钼酸铵晶体加入此溶液并完全溶解，冷却形成凝胶，将此凝胶烘干、分段煅烧后，自然冷却即得到氨的催化发光传感材料。使用本发明所提供的传感材料制作的气体传感器，可以在现场快速测定空气中的微量氨而不受其它常见共存物的干扰。

技术领域

本发明涉及一种氨的催化发光传感材料，特别是金原子掺杂的由MoO₃、NiO和Y₂O₃组成的复合粉体材料，属于传感技术领域。

背景技术

氨气(NH₃)是一种碱性、无色、具有强烈刺激性气味的气体，空气中的氨气因易溶于水而常被吸附在人体皮肤粘膜、眼结膜及呼吸道咽喉粘膜上。当空气中氨气浓度为0.5mg/m³时可使人感觉到刺激性气味；当空气中氨气浓度超过80mg/m³时，短时间内即可使人出现流泪、咽痛、咳嗽、胸闷、呼吸困难，并伴有头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力等症状，严重的还会发生肺水肿和呼吸道病变。人们长期生活在低浓度的氨气环境中，可逐渐麻痹呼吸道纤毛和损害粘膜上皮组织，使病源微生物易于侵入，减弱身体对疾病的抵抗力。

近年来，由于室内装修和各类现代化生活用品的使用使室内空气污染日趋严重。室内空气的污染物主要有：氨气、甲醛和氡气，其中氨气的超标率较高，位居污染的首位。国家有关部门抽查了北京某新建的高档写字楼和家庭住宅小区，对其室内空气质量进行检测，发现室内空气中氨超标率达到了80.56％。建设部和环保部门对室内装饰材料抽查，结果不合格率达到68％。氨气污染严重威胁着人类健康。

氨气的常规检测手段主要有：分光光度法、气相色谱法、液相色谱法和电化学法等。由于这些方法都需要预先富集和适当处理才能通过分析仪器完成测定，因此耗时长不易现场实现。氨气的现场测定方法主要有检测管比色法，这种方法稳定性和灵敏度都不足，无法完成微量氨气的准确测定。2002年，饶志明等在化学学报上发表了题为“利用Cr₂O₃-LaCoO₃-Pt纳米材料催化发光测定大气中的氨分子”的研究论文，他们发现Cr₂O₃-LaCoO₃-Pt复合材料对氨有很高的催化发光活性；但是，此敏感材料的使用温度为440℃，利用这种敏感材料进行小型化设计时，较高使用温度的稳定控制成了难题，而高温波动引起的较强热辐射背景信号噪音(尤其是长波长区)严重影响了传感器的灵敏度。发明人于2010年获得授权的发明专利“氨的纳米复合氧化物敏感材料”公开了一种由WO₃、Cr₂O₃和TiO₂组成的纳米复合氧化物敏感材料，此敏感材料的使用温度是320℃，其检测限和线性范围都能满足常规监测要求，但是敏感材料的使用温度仍然太高。

发明内容

本发明的目的是克服以往技术的不足，提供一种在较低温度下对氨有较高催化发光活性和选择性的敏感材料。用这种敏感材料制作的气体传感器，可以在现场更灵敏地测定空气中的微量氨而不受共存物的干扰。