[发明专利]一种对丙酮气体具有良好气敏响应的铁酸锌/二氧化锡复合纳米材料的制备方法

摘要

一种对丙酮气体具有良好气敏响应的铁酸锌/二氧化锡复合纳米材料的制备方法，属于气敏传感材料技术领域，可解决铁酸锌的气敏响应值有待提高，半导体金属氧化物的工作温度高的问题，方法如下：采用溶胶‑凝胶法，以硝酸铁、硝酸锌为原料，以去离子水为溶剂，利用氨水调节溶液的pH值，最终获得ZnFe₂O₄纳米粉体样品；采用溶胶‑凝胶方法，以氯化亚锡为原料，以去离子水作为溶剂，最终获得SnO₂纳米粉体样品；按照摩尔比称取ZFO和SO的粉末，进行混合、研磨，再次在高温下煅烧，得到ZFO/SO复合材料。与传统气敏材料相比，本发明的材料具有优良的丙酮气敏特性，应用前景广泛，涉及制备工艺操作简单，具有重要的气敏应用价值。

主权项

1.一种对丙酮气体具有良好气敏响应的铁酸锌/二氧化锡复合纳米材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步，铁酸锌粉末的制备（1）按照锌、铁、柠檬酸的摩尔比为1:2:3.6的比例，称取硝酸锌、硝酸铁及柠檬酸；（2）将硝酸锌和硝酸铁依次充分溶解在去离子水中，形成A溶液；（3）将柠檬酸加入A溶液，搅拌均匀，超声处理30min，得到B溶液；（4）向B溶液中加入2g聚乙二醇，搅拌至完全溶剂，缓慢滴加氨水，调节pH为7，得到前驱体溶液Ⅰ；（5）将前驱体溶液Ⅰ置于80℃水浴锅中搅拌6‑8h，形成凝胶后停止搅拌，并继续加热48h；（6）将形成的凝胶在500℃条件下烘干，得到ZFO前驱体粉末；（7）将ZFO前驱体粉末充分研磨，置于马弗炉中600℃条件下煅烧2h，再退火至200℃，形成ZFO纳米粉体样品；第二步，二氧化锡粉末的制备（1）按照锡、柠檬酸的摩尔比为1:2的比例，称取氯化亚锡和柠檬酸；（2）将氯化亚锡和柠檬酸依次充分溶解在去离子水中，形成稳定均匀的C溶液；（3）将C溶液超声处理30min，并加入2g聚乙二醇，搅拌至完全溶解，得到前驱体溶液Ⅱ；（4）将前驱体溶液Ⅱ置于80℃水浴锅中搅拌，持续水浴加热72 h，形成凝胶；（5）将形成的凝胶烘干，得到干凝胶粉，在500℃条件下，排除有机物，得到SO前驱体粉末；（6）将SO前驱体粉末充分研磨，置于马弗炉中，550℃条件下煅烧4h，再退火至200℃，形成SO纳米粉体样品；第三步，ZFO/SO复合材料的制备将第一步得到的ZFO纳米粉体和第二步得到的SO纳米粉体分别按照摩尔比为2:1、1:1、1:2的比例充分混合研磨，分别得到混合粉末；（2）将所得的混合粉末分别在马弗炉中，500℃条件下煅烧1h，得到3个不同比例的ZFO/SO复合粉末。