[发明专利]一种MoO3

说明书

本发明公开了一种MoO₃气敏材料的制备方法，包括：1)将适量Na₂MoO₄·2H₂O溶解于去离子水中，得到溶液A；2)将适量EDTA粉末加入溶液A，搅拌溶解均匀后得到溶液B；3)将盐酸溶液加到溶液B中，得到溶液C；4)将溶液C置于反应釜中，封闭后于烘箱中150℃反应5.5h，反应结束后，室温冷却15h；6)冷却完全后静置，除去上清液后将悬浊液离心并收集沉淀物；7)将沉淀物置于烘箱中，于95℃干燥24h，即得。本发明还提供根据上述方法制备得到的MoO₃气敏材料及其应用。本发明制备的MoO₃(R)纳米棒为斜方晶系，且产物纯度高、结晶性能好，在310℃下，仍能检测到低浓度(5ppm)的乙醇。

技术领域：

本发明涉及纳米材料技术领域，尤其涉及一种MoO₃气敏材料及其制备方法和应用。

背景技术：

三氧化钼作为一种不可或缺的过渡金属氧化物，因其高热稳定性、丰富的价态和较优的化学稳定性，受到人们的密切关注。三氧化钼带隙较宽，宽度可达2.8～3.2eV。由于其比表面积比较大、且气敏性能和电学性能比较好等，MoO₃气敏材料广泛应用于各种工业领域，如传感器、显示器件和电池电极等。

MoO₃纳米材料因其特殊的优越性，受到科研工作者的密切关注。目前，固相法以及水热法等都可以用来制备纳米MoO₃，但这些方法还处在基本的实验探索阶段，制备工艺还不成熟。但随着不断拓展的使用范围，MoO₃材料的制备必将向着低成本、高效率以及更简便流程的方向发展^[17]。

Arachchige等以三氧化钼(MoO₃)粉为原料，采用蒸发-冷凝法制备了具有正交结构的三氧化钼纳米片，并对其进行了气敏检测。结果表明：用金进行功能化处理的MoO₃纳米颗粒在400℃下对H₂S的气敏响应比纯MoO₃高出10倍。Yang等通过水热法制备得超长MoO₃纳米带，并在240℃的最佳灵敏度工作温度下，对三甲胺(TMA)进行响应测试，同时对各种还原性气体的选择性进行测试。结果表明，与其他气体相比，该传感器对TMA有较好的响应，说明该传感器在TMA检测中具有良好的应用前景。

为了改善气敏材料结构单一带来的灵敏度检测较低等问题，科学家们发现通过与其他气敏材料进行异质结的构造可有效的提高气敏特性。如Jiang等通过简单的溶剂热法制备了掺杂不同浓度的Ni²⁺的MoO₃气敏材料，并对制得的样品进行了微观结构和形貌表征，结果表明了通过调节Ni²⁺的掺杂浓度可以改变其形貌。同时对其进行了气敏性能检测，实验表明：传感器对二甲苯的响应值从3.48提高到62.6，响应时间约为1s，在250℃时选择性最好，这些突破是由于表面活性位点的增加和Ni²⁺掺杂引起的微观形貌的改善。

Li等采用原位扩散法，实现了CoMoO₄纳米粒子在MoO₃纳米带表面的原位扩散生长，并对其进行表征，结果证实了CoMoO₄纳米粒子均匀分布在MoO₃纳米带表面。利用静态测试系统研究了原始MoO₃和CoMoO₄/MoO₃纳米复合材料的三甲胺传感性能。实验结果表明，CoMoO₄/MoO₃纳米复合材料在220℃时对100ppm三乙胺的响应为104.8，是纯MoO₃在280℃时的4倍。表明CoMoO₄/MoO₃纳米复合材料的异质结结构对其气敏特性有较大的改善作用。

发明内容：