[发明专利]一种氧化铬纳米材料的制备方法及其在气敏传感中的应用

说明书

本发明提供了一种氧化铬纳米材料的制备方法及其在气敏传感中的应用。本发明以蛋膜为模板，Cr(NO₃)₃·9H₂O为原料，采用模板法制备氧化铬纳米材料的生物模板。具体以蛋膜为模板，浸渍优化处理后直接灼烧，得到由氧化铬粒子组成的纤维网状结构，完成对蛋膜形态结构的复制，简单易行，成本较低，适于产业化，得到的氧化铬纳米材料具有纳米颗粒堆积而成的纤维网状结构，其分布均匀密集，可用于气敏传感器器的制备，并可测定气体NO，可广泛应用于光催化、功能材料等领域。

技术领域

本发明属于氧化铬纳米材料领域，具体涉及一种氧化铬纳米材料的制备方法及其在气敏传感中的应用。

背景技术

铬属于第一过渡系元素，存在多种不同价态的氧化物，其中能稳定存在的有氧化铬(Cr₂O₃)、二氧化铬(CrO₂)和三氧化铬(CrO₃，即铬酐)，其中三价氧化物(Cr₂O₃)因其特殊性能，成为材料学研究的热门。

纳米氧化铬是一种重要的无机颜料，具有耐热、耐光、耐腐蚀等特点，并且具有磁性和高的硬度，可用作研磨剂、抛光剂、磁性材料、磁记录材料，它的无定形粉末可用于催化合成。还有，氧化铬在催化燃烧领域上也有重大作用。因此，氧化铬纳米材料在实际应用中具有广阔的前景。

氧化铬纳米材料是一种非常重要的过渡金属氧化物材料，由于氧化铬有耐热、耐光、耐腐蚀等特点，并且具有磁性和高的硬度，在用作研磨剂、抛光剂、磁性材料、磁记录材料、有机合成催化及催化燃烧领域中有重大作用。

氧化铬还具有某些特殊性质及应用，例如：当氧化铬微粒的平均粒径小于200nm时，则它的透明度将显著增加，而小于50nm时可以作为通明性颜料；加之其流动性好，容易分布均匀，在高科技中有着重要的应用，另外从理论上说氧化铬是一种优良的光催化材料。

为了得到纳米材料，许多新的合成方法被提出，很多传统方法在一定程度上得以改进，例如各种湿化学法、模板法、物理和化学气相沉积、电化学沉积、静电纺丝技术、脉冲激光沉积、分子束外延方法等。目前关于模板法合成氧化铬纳米材料的报道几乎没有，因此本发明提供了一种使用模板法制备氧化铬纳米材料的新方法。

发明内容

本发明的目的在于改进原有技术，提供了一种用模板法制备氧化铬纳米材料的方法。

本发明的技术方案如下：

一种氧化铬纳米材料的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、将新鲜的蛋壳置于蒸馏水中超声处理1h，将其放入稀盐酸中浸泡，待其外壳鼓出大量气泡并逐渐变软，将其取出后剥离外壳，得到蛋膜，用蒸馏水浸泡洗涤、超声处理；

S2、称量Cr(NO₃)₃·9H₂O固体粉末，用乙醇溶解后制得Cr(NO₃)₃乙醇溶液；

S3、将蛋膜置入Cr(NO₃)₃乙醇溶液中浸泡，待其变为绿色后取出，并做灼烧处理，得到暗绿色粉末。

进一步，所述步骤S2中，Cr(NO₃)₃乙醇溶液的浓度为0.015-0.030mol/L，优选为0.025mol/L。

进一步，所述步骤S3中，所述Cr(NO₃)₃乙醇溶液的用量优选为50mL。

进一步，所述步骤S3中，浸泡时间为12-48h，优选为24h。