[发明专利]一种室温下对氧敏感的镧-二氧化锡纳米中空多孔膜

摘要

本发明提供了一种可用于室温检测O₂的La‑SnO₂传感器膜的制备方法，属于气敏传感器技术领域。我们将二水氯化亚锡与氯化镧混合，通过碳模板法制备了La‑SnO₂材料，再通过丝网印刷法制备成膜，在紫外光激发下，该样品在室温下对250ppm O₂的响应值达到2.25，响应/恢复时间分别为161/1003秒。除此之外，该La‑SnO₂传感器膜还可室温检测大范围浓度的O₂(100‑7000ppm)，且对O₂具有较高的选择性。此传感器膜制备方法简单，原料成本低，材料膜性能优异，可重复性好，具有很好的应用价值和前景。

主权项

1.一种室温下对氧敏感的镧‑二氧化锡纳米中空多孔膜的制备方法，其制备步骤包括：(1)将8克葡萄糖溶于40毫升去离子水，形成无色澄清溶液，然后将该溶液倒入不锈钢反应釜中进行水热反应，水热条件为180℃，12小时；(2)将水热反应后的黑色产物分别用去离子水和无水乙醇进行5次离心洗涤，然后在烘箱中80℃干燥，得到碳球粉末；(3)将1.2克二水氯化亚锡和氯化镧混合，制备两个样，其中一个样不加氯化镧，另一个样中镧和锡的原子比为1：10，然后溶于20毫升二甲基甲酰胺(DMF)，持续搅拌30分钟；(4)取1.5克步骤(2)制备的碳球粉末，溶于40毫升二甲基甲酰胺并进行超声，然后将步骤(3)制备的溶液以每5秒1滴的速率滴入该碳球溶液中，超声30分钟后，往该碳球溶液中加入2毫升去离子水，继续超声1.5小时后，室温下静置2天；(5)将步骤(4)制备的溶液分别用去离子水和无水乙醇进行5次离心洗涤，然后在烘箱中80℃真空干燥，最后将干燥后的样品置于管式炉中450℃处理2小时，得到纯SnO2和10at.％La‑SnO2纳米中空多孔球粉末；(6)取适量上述纯SnO2或10at.％La‑SnO2纳米中空多孔球粉末样品和有机浆料混合均匀，样品和浆料的质量比为7:3，然后丝网印刷到印有铂电极的陶瓷片上，将制得的膜放置15分钟让其均匀流平后置于马弗炉中，分别在350℃和550℃下处理2小时后取出，得到测试基片。