[发明专利]一种rGO/MoS2/SnO2复合气敏材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种rGO/MoS₂/SnO₂复合气敏材料的制备方法，其具体步骤如下：一、称取一定量的石墨烯分散在去离子水中，搅拌，超声得到第一组产物；二、第一组产物中加入钼酸铵和硫脲进行搅拌，得到第二组产物；三、将第二组产物放入反应釜中，放入烘箱设定温度下保持，再冷却至室温进行离心清洗，收集冷却干燥得到第三组产物；四、将第三组产物分散于去离子水中，高速搅拌的同时逐滴加入一定浓度的SnCl₄溶液后静置得到第四组产物；五、将第四组产物离心收集，烘干，在N₂气氛中进行退火得到最终产物。本发明的制备方法简单，操作性比较强，产物的结构和形貌具有很强的创新性，这种特殊的三明治结构，极大地提高了气敏材料的比表面积，显著改善其气敏性能。

技术领域

本发明涉及复合气敏材料开发技术领域，特别涉及一种rGO/MoS₂/SnO₂复合气敏材料的制备方法。

背景技术

近年来，纳米科技的发展极大地推动功能材料的开发及应用。纳米材料结构体系具有比表面积大，结构开放的优势，故而在气敏材料领域具有极其重要的应用价值。纳米材料的尺寸、形貌和组分都会极大地影响其性质，从而影响其应用前景。目前为止，研究者已经通过很多物理和化学方法，将纳米材料从零维、一维，开始向多维发展，形成很多丰富的形貌，同时，纳米组分的调制也引起了研究者极大的兴趣，成为纳米材料研究的新热点。纳米气敏材料与气体分子间的相互作用，引起敏感材料的电化学性能发生变化，通过这些电信号的变化而达到对目标气体检测。而纳米多级结构由于其结构的复杂性和特殊性，具有较高的比表面积，提供更多的活性吸附位点，会表现出比一些常规的气敏材料更优异的气敏性能。所以制备多组分、较大比表面积的气敏材料将是今后研究的关键方向。

石墨烯GO具有比表面积大、力学性能突出、电导率高、热性能优异，将其作为纳米导体填充物对气敏材料进行功能化，有望得到高性能或具有特定功能的石墨烯基纳米复合材料，从而进一步扩大其应用范围。

因此，我们需寻找一种可将石墨烯、MoS₂和传统金属氧化物制备复合气敏材料的方法。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供了一种可将rGO、MoS₂与SnO₂结合制备三明治结构气敏材料的制备方法，且该制备方法简单易行，操作可行性强。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种rGO/MoS₂/SnO₂复合气敏材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取石墨烯分散在去离子水中，搅拌，超声得到第一组产物；

(2)将步骤(1)中的第一组产物继续加入钼酸铵和硫脲进行搅拌混合，得到第二组产物；

(3)将步骤(2)中的第二组产物放入反应釜中，在一定温度下水热反应一定时间后，待冷却至室温进行离心清洗、烘干后得到第三组产物；

(4)将步骤(3)中的第三组产物分散于去离子水中，高速搅拌之后逐滴加入一定量SnCl₄溶液搅拌后静置得到第四组产物；

(5)将步骤(4)中的第四组产物离心收集，烘干，在氮气氛围中进行退火。

进一步地，在步骤(1)中，所述石墨烯的量为10～30mg，所述去离子水的量为20～40ml，所述搅拌时间为20～40min，超声时间为5～15min。

进一步地，在步骤(2)中，所述钼酸铵的含量为0.2～1mmol，硫脲的含量为10～15mmol。

进一步地，在步骤(3)中，所述水热反应是将第二组产物置于反应釜中，加压升温并持续搅拌使第二组产物内部物质进行反应。