[发明专利]一种负载铂的二氧化锡纳米纤维气敏材料及其气敏元件

摘要

本发明公开了一种贵金属修饰二氧化锡纳米纤维气敏材料及其气敏元件。以电纺二氧化锡纳米纤维作为基体，利用紫外光催化还原氯铂酸，在纤维表面进行贵金属Pt修饰，所得复合材料中贵金属的含量在1.59wt%~6.85wt%。该气敏材料的一维纳米结构特征有利于电子的传输，并且其比表面积高、分散性好；通过贵金属修饰进一步优化了材料的气敏性能。以该材料应用于传感元件，可对乙醇表现出良好的选择性和灵敏度。将材料涂在陶瓷管表面，退火，将煅烧过的陶瓷管芯及镍‑铬加热丝焊接在底座上，制成气敏元件。本发明制备工艺简单，所得材料一致性好，成本较低，适合工业化生产。

主权项

1.一种负载铂的二氧化锡纳米纤维气敏材料的制备方法，其特征在于包括以下具体步骤：（1）通过静电纺丝技术制备高分子/锡前驱物复合纳米纤维；（2）将步骤（1）所得复合纳米纤维放在马弗炉中进行热处理，然后在常温下冷却就得到SnO2纳米纤维；（3）将步骤（2）所得SnO2纳米纤维加入到一定浓度的氯铂酸溶液进行紫外光催化还原，在其表面修饰Pt纳米粒子，用去离子水和乙醇反复洗涤后干燥；（4）将步骤（3）所得样品在马弗炉中进行热处理，得到Pt修饰SnO2纳米纤维气敏材料；其中，所述步骤（1）的高分子材料为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮或聚丙烯腈；步骤（1）的锡前驱物为四氯化锡、二氯化锡、硝酸锡或乙酸亚锡；步骤（2）的煅烧温度为800℃，所述的SnO2纳米纤维为四方金红石结构，纤维直径在50nm~500nm区间可调；步骤（3）氯铂酸溶液的溶剂为水和甲醇或水和乙醇混合溶液，氯铂酸浓度为0.05mmol/L~1mmol/L，暗室吸附10~60min，紫外光照10min~90min，保护气氛为N2、Ar、N2和H2混合物或Ar和H2混合物；步骤（4）热处理温度为200~450℃，热处理时间为0.5~2h。