[发明专利]一种用于气体检测的碳复合的二氧化锡纳米材料的制备方法及其产品和应用

说明书

本发明公开一种用于气体检测的碳复合的二氧化锡纳米材料的制备方法及其产品和应用，通过碳复合SnO2纳米材料，实现对甲醛气体和H₂的低温、高灵敏检测。该方法分两步，首先合成SnO₂前驱体，然后将前驱体与葡萄糖混合，通过微波水热法结合，制备碳复合SnO₂纳米材料。本发明制备方法简单，通过碳与SnO₂复合，实现在不同工作温度下对甲醛和氢气的检测，将其制作气敏器件，可以降低气体传感器的工作温度，实现对目标的选择性和长期工作状态下的稳定性。

技术领域

本发明涉及气体检测领域，涉及一种用于气体检测的碳复合的二氧化锡纳米材料的制备方法及其产品和应用，具体是氢气和甲醛气体传感器的制备方法。

背景技术

SnO₂由于具有很好的稳定性，且易于合成并调控表面性能，已成为检测多种有毒有害或者易燃易爆气体的气敏传感材料，然而单纯的半导体材料在选择性及长期稳定性等方面不尽如人意，通过将纳米材料与碳基材料复合，一方面可以提升材料的比表面积，增加表面反应的活性位点，另一方面利用二者形成的异质结，可以提升响应灵敏度并降低反应温度。

本发明首先合成SnO₂前驱体，然后将前驱体与葡萄糖混合，通过微波水热法结合，制备碳复合SnO₂纳米材料，可实现对氢气和甲醛的具有选择性的气体传感器。

发明内容

本发明目的是提供一种用于气体检测的碳复合的二氧化锡纳米材料的制备方法，可以在不同工作温度下实现对氢气和甲醛的高灵敏度特异性检测。

本发明的再一目的在于：提供一种上述方法制备的用于气体检测的碳复合的二氧化锡纳米材料产品。

本发明的又一目的在于：提供一种上述产品的应用。

本发明目的通过下述方案实现：一种用于气体检测的碳复合的二氧化锡SnO₂纳米材料的制备方法，首先合成SnO₂前驱体，然后将前驱体与葡萄糖混合，通过微波水热法结合，制备碳复合SnO₂纳米材料，包括如下步骤：

步骤一：取10 mL去离子水，按摩尔浓度0.5~1 M加入葡萄糖；另取1~2 mmol的锡盐，溶于50 mL去离子水中；将葡萄糖溶液和锡盐溶液混合均匀，得到溶液A；

所述的锡盐为二水合氯化亚锡，或五水合四氯化锡中的至少一种；

步骤二：取10 mL去离子水，按摩尔浓度0.8~1.2 M加入NaOH或KOH，得到溶液B；

步骤三：将溶液A加热至60~80 ℃，逐滴加入溶液B，待溶液B滴加完毕，继续搅拌20~30 min，待降至室温，将样品离心，于80 ℃干燥后研磨；

步骤四：取0.5 g步骤三所得样品，置于10 mL摩尔浓度0.5~0.8M的葡萄糖水溶液中，搅拌30 min后，微波水热反应10 min，将所得样品离心干燥后，置于惰性气体氛围下热处理，得到碳复合的SnO₂纳米材料；

所述的惰性气体氛围为氮气或氩气中的一种，热处理温度为700~750 ℃，升温速度5~10 ℃/min。

本发明提供一种用于气体检测的碳复合的二氧化锡纳米材料，根据上述任一所述方法制备得到。

本发明提供一种用于气体检测的碳复合的二氧化锡纳米材料在不同工作温度下实现对氢气和甲醛的高灵敏度特异性检测中的应用。

本发明制备方法简单，通过碳与SnO2复合，实现在不同工作温度下对甲醛和氢气的检测，将其制作气敏器件，可以降低气体传感器的工作温度，实现对目标的选择性和长期工作状态下的稳定性。

具体实施方式

实施例1：