[发明专利]p型半导体金属氧化物掺杂有序介孔氧化钨气敏材料及其制备方法

权利要求书

1. 一种p型半导体金属氧化物掺杂有序介孔氧化钨气敏材料，其特征在于，内部具有共组装形成的、有序介孔结构和p型金属氧化物掺杂的p-n异质结，对硫化氢具有高度灵敏度和选择性，快速的响应和恢复时间；所述气敏材料的比表面为30 m²/g-50 m²/g，孔容为0.15 cm³/g-O.2 cm³/g，介孔的孔径尺寸为30 nm-35 nm；

所述具有自组装形成的、均匀分布的有序介孔结构和p型金属氧化物掺杂的p-n异质结，通过以下步骤制得：

(1)将两亲性两嵌段共聚物作为模板剂溶解于易挥发的溶剂中，得到溶液A：在乙醇中加入无水六氧化钨和乙酰丙酮，搅拌均匀得到溶液B：将溶液A与溶液B混合搅拌均匀后加入p型半导体金属氧化物前驱体，得到混合溶液：混合溶液中，模板剂含量为0.5-2wt%，钨前驱体含量为2-10 wt%，乙酰丙酮含量为5-10 wt%，p型半导体金属氧化物前驱体含量为0.5-2.0 wt%，其余为溶剂：

(2)将上述混合溶液通过提拉、旋涂或者铺膜方法，使易挥发性溶剂挥发完全：待溶剂在20 ℃-25 ℃挥发1-2 h后再置于40-70 ℃中24-48 h进一步完全挥发溶剂，将样品至于40-150 ℃下烘烤6-24 h，使之固化；

(3)将固化后样品置于管式炉内，于氮气氛围中以1-5 ℃／min升温至300 ℃- 400 ℃煅烧2-4 h，再以1-5 ℃／min继续升温至500 ℃-700 ℃煅烧1-3 h，得到p型半导体金属氧化物掺杂介孔氧化钨／碳复合材料；将得到的p型半导体金属氧化物掺杂介孔氧化钨／碳复合材料置于马弗炉中，于空气氛围中以5-10 ℃／min升温至400 ℃-600 ℃煅烧30-120min，得到p型半导体金属氧化物掺杂介孔氧化钨复合材料；

其中，步骤(1)中所使用的溶剂为四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二氧六环中的一种或多种：所使用的p型半导体金属氧化物前驱体为乙酰丙酮铜、乙酰丙酮镍、乙酰丙酮钴中的一种或多种；所使用的两亲性两嵌段共聚物的数均分子量为6000-60000，亲水嵌段选自聚环氧乙烷、聚-(2-乙烯基吡啶)、聚-(4-乙烯基吡啶)，数均分子量为1000-10000：所使用的疏水嵌段选自聚苯乙烯及其衍生物、聚异戊二烯及其衍生物、聚甲基丙烯酸甲酯及其衍生物具有疏水性质的聚合物，或者其中两种或两种以上所述聚合物的共聚物，数均分子量在5000-50000之间。