[发明专利]一种丙酮传感材料的制备与应用

说明书

本发明公开了一种丙酮传感材料的制备与应用。该制备包括以下步骤：将二水氯化亚锡溶于去离子水中，再加入氢氧化钠搅拌均匀后，加入氯铂酸搅拌均匀得溶液A；将水杨酸溶于水和乙醇的混合溶液中，搅拌至完全溶解作为溶液B；边搅拌边将溶液B滴入溶液A中，当溶液B滴至一半时暂停滴加；30‑45分钟后，继续向溶液A中滴加剩余的溶液B，滴加速度同步骤3的滴加速度，待滴加完成后继续搅拌，并将混合溶液转移至反应釜中烘箱中反应8‑16小时后，将产物置于烘箱内干燥后的产物煅烧2‑5小时，即可。该制备方法所得丙酮传感材料是一种三维多孔花状的SnO₂结构，具有多孔、分层和掺杂效应，在较低温度下检测丙酮灵敏度高，选择性好。

技术领域

本发明属于气敏材料技术领域，具体涉及一种丙酮传感材料的制备与应用。

背景技术

近年来，丙酮由于其有效的化学性质和低成本成为有机合成的重要材料，广泛应用于工业生产和医药工业。但丙酮是一种无色，易挥发，易燃的气体，在浓度过高时，丙酮有一定的毒性，轻则可能会引起眼睛和喉咙的刺激，并引起恶心。

SnO₂传感器具有许多优点，但也存在一定的缺点，例如在选择性、寿命、可靠性等方面有待进一步完善。目前，研究者们通常采用不同的合成方法，修饰改性等手段对SnO₂半导体传感材料进行气敏性能的改进和加强，从而得到在较低温度下对一定浓度的丙酮气体有较高灵敏度，较高选择性和较快响应恢复速度的传感器。

申请号201610384382.1，名称为一种用于检测低浓度丙酮的气敏材料，属于气敏材料技术领域。该气敏材料组成是石墨烯量子点-SnO₂，其中：石墨烯量子点的质量占气敏材料总质量的5-15％。以该材料作为敏感材料制成的旁热式气敏传感器，在270℃工作温度下，对0.1ppm丙酮的灵敏度(空气中元件电阻与被测气体中元件电阻比值)在1.2-1.5之间，对1000ppm丙酮的灵敏度在100-140之间。响应恢复时间均小于50s，该元件在相同工作温度下对1000ppm的甲醛、乙醇、甲苯、苯、三甲胺气体的灵敏度均低于4.1，因此可以实现对空气中低浓度丙酮的快速检测。虽然该器皿材料成分简单，但检测丙酮的浓度有待降低，且灵敏度有待提高。

申请号201510192671.7，名称为氧化锡氧化铝基低浓度丙酮气体传感器及其制备方法。属于金属氧化物半导体气体传感器制备工艺技术领域。本发明的气体传感器主要特点是：在氧化铝陶瓷管表面涂覆了双层具有多孔结构的纳米敏感材料，内层基体材料为Pt掺杂的纳米多孔SnO₂，外层增敏材料为纳米多孔Al₂O₃。将涂上Pt掺杂的多孔SnO₂基体材料的气敏元件经500℃焙烧2小时后，再将多孔Al₂O₃增敏材料均匀涂覆在外表面；室温下晾干后，按厚膜半导体气敏元件制作工艺进行焊接(包括引线铂丝及陶瓷管空腔内的镍-镉加热丝)；老化，封装，即制得低浓度丙酮气体传感器。本发明制得的传感器对丙酮气体具有检测限低、响应恢复时间快、稳定性好等优点。但制备方法比较繁琐，成本高，不利于产业化。

发明内容

针对目前SnO₂传感材料的不足，本发明的目的在于提供一种丙酮传感材料的制备与应用，该制备方法所得丙酮传感材料是一种三维多孔花状的SnO₂结构，具有多孔、分层和掺杂效应，在较低温度下检测丙酮灵敏度高，选择性好，且制备过程简单。

为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种丙酮传感材料的制备，包括以下步骤：

步骤1，将二水氯化亚锡溶于去离子水中，再加入氢氧化钠搅拌均匀后，加入氯铂酸搅拌均匀，得溶液A；

步骤2，将水杨酸溶于水和乙醇的混合溶液中，搅拌至完全溶解，作为溶液B；