[发明专利]一种高响应恢复能力强的二硫化钼复合氧化锌气敏材料及制备工艺和应用

说明书

本发明提供高响应恢复能力强的二硫化钼复合氧化锌气敏材料及制备工艺和应用，涉及光催化领域，二硫化钼的制备：将摩尔比为3：1的硫脲和钼酸钠溶解在25mL去离子水中，并充分搅拌；将所得溶液转移至50mL聚四氟乙烯衬里高压釜中，并在180℃下保持22h；随后，将获得的黑色沉淀物在氮气保护下以600℃退火2小时；在磁力搅拌的作用下，将1.14g醋酸锌和1.40g六亚甲基四胺溶解在40mL去离子水中，形成透明溶液；随后将MoS2添加到上述溶液中。搅拌均匀后，将溶液转移至100mL聚四氟乙烯衬里高压釜中，并在120℃下保持12h，用酒精和去离子水交替洗涤沉淀几次；最后，将产物在N2中以500℃和2℃·min‑1的加热速率退火2小时，从而获得MoS2/ZnO复合材料。

技术领域

本发明涉及光催化技术领域，具体为一种高响应恢复能力强的二硫化钼复合氧化锌气敏材料及制备工艺和应用。

背景技术

纳米半导体传感器研究近年来备受国内外研究者关注。工业生产排放到大气中的挥发性有机化合物(VOCs)对生活环境和人类构成了严重威胁。其中，三乙胺是一种无色油状液体，具有刺激性，高毒性和高易燃性。它的蒸汽会强烈刺激眼睑和粘膜。一旦暴露于明火，高温或强氧化剂中，三乙胺可能会引起火灾和爆炸危险。

在高浓度下，三乙胺具有很高的腐蚀性，并可能灼伤皮肤。同时，三乙胺通常作为溶剂，固化剂，催化剂，阻聚剂，防腐剂和合成染料在聚合工业和制造领域中具有广泛的应用。此外，三乙胺还可以由死亡的海洋生物释放。根据美国国家职业安全与健康管理局的标准，空气中三乙胺的浓度不超过10ppm。简而言之，三乙胺已成为最强的污染物之一。开发具有出色传感性能的三乙胺传感器是当务之急。

现有技术的缺点：二硫化钼(MoS2)具有独特的夹心分子结构和可控制的带隙(从1.2-1.9eV)，是气体传感应用非常有希望的候选者。但是，MoS2传感器始终显示低响应，特别是其极差的恢复性。上述瓶颈问题严重限制了MoS2传感器作VOCs探测的市场化应用能力。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明公开了一种高响应恢复能力强的二硫化钼复合氧化锌气敏材料及制备工艺和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高响应恢复能力强的二硫化钼复合氧化锌气敏材料及制备工艺，主要操作步骤如下；

步骤一、二硫化钼的制备：将摩尔比为3：1的硫脲和钼酸钠溶解在25mL去离子水中，并充分搅拌；

然后将1mmol CTAB和10mmol柠檬酸加入上述溶液中，磁力搅拌3小时以形成均匀溶液，将所得溶液转移至50mL聚四氟乙烯衬里高压釜中，并在180℃下保持22h；

之后，通过离心收集样品，随后，将获得的黑色沉淀物在氮气保护下以600℃退火2小时；

步骤二、MoS2/ZnO复合材料的合成：在磁力搅拌的作用下，将1.14g醋酸锌和1.40g六亚甲基四胺溶解在40mL去离子水中，形成透明溶液；

随后将MoS2添加到上述溶液中。搅拌均匀后，将溶液转移至100mL聚四氟乙烯衬里高压釜中，并在120℃下保持12h，用酒精和去离子水交替洗涤沉淀几次；

最后，将产物在N2中以500℃和2℃·min-1的加热速率退火2小时，从而获得MoS2/ZnO复合材料。

优选的，所述上述工作中使用的所有化学药品及试剂都是分析纯级，没有再经任何进一步的纯化处理。