[发明专利]SnSe/SnO2 有效
| 申请号： | 202210937939.5 | 申请日： | 2022-08-05 |
| 公开（公告）号： | CN115015335B | 公开（公告）日： | 2022-11-22 |
| 发明（设计）人： | 王俊花;郭亮;孟维琦;宋立景 | 申请（专利权）人： | 山东乾能科技创新有限公司 |
| 主分类号： | G01N27/12 | 分类号： | G01N27/12 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 255000 山东省淄博市高新区*** | 国省代码： | 山东;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | snse sno base sub | ||
本发明涉及一种SnSe/SnO2/Gr复合材料的制备方法、MEMS氨气传感器及其应用，属于MEMS气体传感器技术领域。本发明包括以下步骤：将SnCl2·2H2O、NaOH、Se、NaBH4，搅拌加热，干燥得到SnSe纳米粒子；溶解，高温保存后，暴露在空气中，冷却到室温，离心洗涤干燥，得到SnSe/SnO2纳米粒子；将浓硫酸置于冰水浴中，加入石墨粉和硝酸钠，加入高锰酸钾，去除冰水浴，加入双氧水，后处理得到GO粉末；制成悬浮液，加入到SnSe/SnO2溶液中，加入十六烷基三甲基溴化铵，离心干燥，高温加热，冷却。本发明制得的MEMS氨气传感器灵敏度高、响应恢复时间快、选择性高。
技术领域
本发明涉及一种SnSe/SnO2/Gr复合材料的制备方法、MEMS氨气传感器及其应用，属于MEMS气体传感器技术领域。
背景技术
氨气(NH3)已被广泛用于农业生产、医疗、火力发电厂和石化行业。同时，NH3也是空气污染气体之一，对人体健康有负面影响。长期暴露于少量NH3(50 ppm)会严重刺激人体呼吸器官、皮肤和眼睛。根据职业安全与健康管理局(OSHA)的规定，工作场所允许的NH3暴露极限为25 ppm。因此，在各个领域中对NH3的检测已受到广泛关注。
常见的氨气检测方法是光学法、量热法、气相色谱法和声学法。这些方法需要专用的仪器设备，存在成本高、体积大、使用不便、不能实时监测、难以广泛推广应用等问题。以复合材料作为基底的氨敏半导体传感器制造成本低，体积小，满足气敏元器件微小化、集成化，经过研究发现，SnO2，MoO3，ZnO，WO3，In2O3和TiO2这些金属氧化物都能够用来检测氨气，但是这类传感器存在工作温度高、选择性差的问题。
CN201210087432.1公开了一种石墨烯/二氧化锡纳米复合电阻型薄膜气体传感器及其制作方法，该传感器是以陶瓷为基体，在陶瓷基体表面光刻和蒸发有多对叉指金电极，其上涂覆石墨烯和二氧化锡纳米复合物气敏薄膜，制得的电阻型薄膜气体传感器，制备工艺简单，成本低。因气敏薄膜是由具有三维纳米结构的石墨烯纳米片层和具有定向生长特性的二氧化锡纳米晶体颗粒复合物组成，石墨烯的引入能很好的降低传感器元件的电阻，而三维纳米结构的形成可显著提高复合物的比表面积，促进气体吸附和扩散，从而极大地提高元件的室温气敏响应灵敏度。对低浓度氨气具有响应灵敏度高，响应快速，回复性好，特别是能在室温下检测等特点，可广泛应用于工农业生产过程及大气环境中氨气浓度的室温检测与控制。但是该专利公开的为在叉指电极上进行材料沉积，尺寸较大会导致测试阻值偏高，不利于后续数据处理，并且该实验在室温下测试，氨气吸附和解吸效率较低，长时间暴露在氨气环境下会导致材料污染，降低寿命。
陈凯等于2018年在《CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL》第347卷公开发表了一篇《Anew generation of high performance anode materials with semiconductorheterojunction structure of SnSe/SnO2@Gr in lithium-ion batteries》，该文章通过一种简单有效的方法成功地在石墨烯纳米薄片上生长SnSe/SnO2异质结构，但其主要应用于制备一系列锂离子电池组异质结构材料，并未应用于气体检测，其材料是在SnO2表面合成SnSe。
发明内容
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