[发明专利]具有汞传感响应的硫掺杂聚苯胺和二氧化钛复合纳米线气敏薄膜的制备方法

摘要

本发明是一种具有汞气敏响应的硫掺杂聚苯胺和二氧化钛纳米线薄膜的制备方法，其特点是，它包括制备二氧化钛纳米线、聚苯胺在二氧化钛纳米线上的原位聚合和水热硫化步骤。既具有聚苯胺良好的导电性，又具有二氧化钛半导体传感效应，科学合理，应用价值高等优点。

主权项

一种具有汞气敏响应的硫掺杂聚苯胺和二氧化钛纳米线薄膜的制备方法，其特征是，它包括以下步骤：1）制备二氧化钛纳米线将苯胺、过硫酸铵、盐酸、钛箔、氢氧化钠和硫脲，按苯胺与过硫酸铵的摩尔比3.5:1，盐酸浓度为1mol/L，用于调节反应过程的pH值；钛箔的纯度为99.6%，尺寸为长2cm*宽1cm*厚度0.1cm，氢氧化钠的浓度为1mol/L，硫脲的浓度为0.13mol/L或0.195mol/L制成二氧化钛纳米线；2）聚苯胺在二氧化钛纳米线上的原位聚合首先将钛箔打磨抛光，置于由氢氟酸、硝酸和水，按体积比2:5:5配制的刻蚀液中，经过20s的刻蚀，然后，在纯去离子水中超声清洗三次，再在纯丙酮液中超声波清洗三次，处理后得到的钛片立于50mL反应釜内衬中，加入20mL， 1mol/L氢氧化钠，再将所述的反应釜置于温度180℃至220℃烘箱中，反应24h，在钛片上生成钛酸H2Ti2O5纳米线，将生成钛酸H2Ti2O5纳米线的钛片在温度450℃马弗炉中煅烧2h，生成二氧化钛TiO2纳米线的钛片，将3.27mL苯胺单体溶于40mL去离子水后超声分散均匀形成有机相与水相混合的浊液，用1mol/L盐酸调节pH=5，将生长纳米线的钛片缓慢浸入悬置于烧杯中，距底部0.8‑1.2cm，温度50℃水浴搅拌2h，加入2.48g过硫酸铵，调节pH为1‑2，常温搅拌6h，原位聚合反应结束后，经过自然干燥，得到聚苯胺和二氧化钛纳米线复合负载钛箔；3）水热硫化将20mL，0.13mol/L或30mL， 0.195mol/L的硫脲溶液倒入100mL反应釜内衬中，将步骤2）得到的聚苯胺和二氧化钛复合纳米线的复合钛片立于反应釜内衬中，将反应釜置于温度160℃‑220℃烘箱中，水热反应48h，反应结束后，再经过温度60℃干燥6‑8h，得到具有汞气敏响应的硫掺杂聚苯胺和二氧化钛复合纳米线气敏薄膜。