[发明专利]多化学态PdOx

说明书

本发明公开了一种多化学态PdO_x修饰SnO₂纳米复合气敏材料及制备方法，包括以下步骤：将氯化钯溶于乙醇溶液中，制备获得前躯体溶液；称取一定量的二氧化锡纳米粉体，硼氢化钠和氯化钯溶液，依次加入到去离子水中，磁力搅拌，然后将反应物取出，抽滤，经多次洗涤后干燥处理，获得多化学态PdO_x修饰SnO₂前驱物材料；将所得前驱物材料置于马弗炉中，在空气气氛下煅烧，得到具有多化学态PdO_x修饰SnO₂纳米复合气敏材料。本发明不产生有毒有害物质，有利于环境保护；制得的气敏材料对H₂表现出较高的灵敏度和选择性。

技术领域

本发明涉及气敏材料技术领域，具体涉及一种多化学态PdO_x修饰SnO₂纳米复合气敏材料及其制备方法。

背景技术

氢气作为还原性气体和载气已广泛应用于航空航天、汽车制造业、半导体生产和化学化工等领域；同时，氢气作为无污染清洁能源也引起了人们的极大关注，但氢气分子小，在生产、传输和使用过程中极易发生泄露，遇明火可能发生爆炸；且氢的存在会对金属产生损伤。目前，研究对氢气的响应敏感材料是一种实现氢气实时检测的简便方法，可以对空气和特定环境中的氢气含量进行快速、准确的原位测量。

用金属氧化物制作传感器的气敏材料已经有多年历史。二氧化锡是典型的宽禁带n型半导体材料，其禁带宽为3.6eV，但由于该材料是广谱型气敏材料，对多种气体会产生响应变化，对不同气体的选择性不高；另外，二氧化锡气敏材料的吸附位与吸附分子之间的结合能大于室温下的热能，因此需要在高温下才有好的灵敏度和响应特性，以上因素制约了二氧化锡材料在气敏性能上的发展及应用。

发明内容

本发明的目的在于提出一种多化学态PdO_x修饰SnO₂纳米复合气敏材料的制备方法，该材料能对H₂有良好的响应特性。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种多化学态PdO_x修饰SnO₂纳米复合气敏材料的制备方法，是将氯化钯溶于溶剂中，制备获得前躯体溶液；称取一定量的二氧化锡纳米粉体，硼氢化钠和氯化钯溶液，依次加入到去离子水中，磁力搅拌，然后将反应物取出，抽滤，经多次洗涤后干燥处理，获得多化学态PdO_x修饰SnO₂前驱物材料；将所得前驱物材料置于马弗炉中，在空气气氛下煅烧，得到具有多化学态PdO_x修饰 SnO₂纳米复合气敏材料；

其具体步骤如下：

(1)将氯化钯溶于溶剂中，得到前驱体溶液；

(2)将二氧化锡纳米粉体、硼氢化钠和步骤(1)得到的前驱体溶液依次加入去离子水中，磁力搅拌使其反应完全，抽滤，多次洗涤后干燥处理，获得 PdO_x修饰SnO₂前驱物材料；

(3)将步骤(2)得到的前驱体材料放置于马弗炉中，在空气气氛下在一定温度下煅烧一段时间，得到多化学态PdO_x修饰SnO₂纳米复合气敏材料。

进一步的，步骤(2)中所述二氧化锡纳米粉体、硼氢化钠、前驱体溶液的质量体积比为(250～350)mg:(15～30)mg:(8～12)mL。

更进一步的，所述二氧化锡纳米粉体、硼氢化钠、前驱体溶液的质量体积比为300mg:20mg:10mL

进一步的，步骤(1)所述的溶剂为乙醇或去离子水任意一种。

进一步的，步骤(1)所述的前驱体溶液浓度从0.75wt％～10wt％。