[发明专利]一种镧、钇共掺杂的纳米二氧化钛气敏材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种镧、钇共掺杂的纳米二氧化钛气敏材料，该材料是以纳米二氧化钛为基体，以钛物质的量为基数，掺杂有0.1～0.8mol%的镧和0.1～0.8mol%的钇，是采用溶胶－凝胶法将钛酸四丁酯的乙醇溶液，滴加到硝酸镧和硝酸钇的乙醇溶液中制得溶胶，再经干燥、研磨、焙烧制得。

2.如权利要求1所述的镧、钇共掺杂的纳米二氧化钛气敏材料，其特征在于以二氧化钛物质的量为基数，掺杂镧的摩尔百分数为0.2%，掺杂钇的摩尔百分数为0.2%。

3.一种镧、钇共掺杂的纳米二氧化钛气敏材料的制备方法，包括步骤如下：

（1）将钛酸四丁酯溶于无水乙醇中，室温下搅拌25～30min，形成溶液A；将冰醋酸溶于去离子水中，得溶液B；

（2）将溶液A滴入溶液B中，边滴加边搅拌，并用酸调至pH=3～3.5，得溶液C；

（3）按照Ti/La/Y=1:0.001～0.008:0.001～0.008的摩尔比，将硝酸镧和硝酸钇的乙醇-水混合溶液，滴入步骤（2）制得的溶液C中，室温搅拌70～90min，静置10～24h，得溶胶；

（4）将步骤（3）制得的溶胶，置于干燥箱中65～85℃干燥4～6h，得凝胶；所得凝胶研磨后，于600～1000℃温度焙烧1～3h，得镧、钇共掺杂的纳米二氧化钛粉体。

4.如权利要求3所述的镧、钇共掺杂的纳米二氧化钛气敏材料的制备方法，其特征在于步骤（1）中，钛酸四丁酯与无水乙醇的体积比2.0～2.5:10；冰醋酸与去离子水的体积比为1.5～2:1。

5.如权利要求3所述的镧、钇共掺杂的纳米二氧化钛气敏材料的制备方法，其特征在于步骤（2）中的酸为6mol·dm^-3的硝酸。

6.如权利要求3所述的镧、钇共掺杂的纳米二氧化钛气敏材料的制备方法，其特征在于步骤（3）中，Ti/La/Y摩尔比=1:0.002:0.002。

7.如权利要求3所述的镧、钇共掺杂的纳米二氧化钛气敏材料的制备方法，其特征在于步骤（4）中干燥箱温度为80℃，干燥时间为6h；

8.如权利要求3所述的镧、钇共掺杂的纳米二氧化钛气敏材料的制备方法，其特征在于步骤（4）中所述的焙烧条件为900℃焙烧2h。

9.如权利要求3所述的镧、钇共掺杂的纳米二氧化钛气敏材料的制备方法，其特征在于步骤如下：

（1）将3.4mL钛酸四丁酯溶于16mL无水乙醇中，室温下搅拌30min，形成溶液A；将2.0mL冰醋酸加入1mL去离子水中，得溶液B；

（2）将溶液A倒入恒压漏斗，滴入溶液B中，边滴边搅拌，并用6mol·dm^-3的硝酸调至pH=3，得溶液C；

（3）按Ti/La/Y=1:0.002:0.002的摩尔比,将0.0066g硝酸镧（La(NO₃)₃）和0.0076g硝酸钇（Y(NO₃)₃·6H₂O）溶于2mL去离子水和3mL无水乙醇组成的混合溶液中，并滴入步骤（3）制得的溶液C中，室温搅拌90min，静置15～20h，得溶胶；

（4）将步骤（3）制得的溶胶，置于80℃干燥箱中干燥6h后，于900℃焙烧2h即得。

10.权利要求1或2所述的镧、钇共掺杂的纳米二氧化钛气敏材料的应用，用于制作邻氯苯酚检测的气敏传感器件。