[发明专利]一种复合钛酸锂镧材料、制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种复合钛酸锂镧材料、制备方法及应用，以六水合硝酸镧、硝酸锂、钛酸四丁酯、二水合氯化亚锡为基础原料，利用两步水热法合成LLTO‑SnO₂纳米复合硫化氢气体传感材料。本发明提供的方法可以通过两步水热法制备出LLTO‑SnO₂纳米复合材料，实验原料廉价易得，制备工艺简单易操作，且实验结果表明制备出的复合材料对硫化氢气体的响应值得到提高、起始响应温度以及最佳响应温度大大降低、循环稳定性较好，并且对硫化氢气体的选择性较好，对于商用硫化氢气体传感器的发展有很重要的意义。

技术领域

本发明涉及硫化氢气体传感器领域，具体涉及一种复合钛酸锂镧材料、制备方法及应用。

背景技术

硫化氢（H₂S）气体是一种无色、有臭鸡蛋气味、有毒以及可燃的危险气体。在较低的浓度下，硫化氢就会破坏人们的神经以及呼吸系统，当长期处在低浓度硫化氢气体环境中时会出现头晕、恶心等症状，严重时会导致死亡。硫化氢主要出现在生活以及工业两个方面，在厨房、厕所、下水道等生活区域由于细菌的分解作用会产生硫化氢气体；另外汽车尾气以及工业生产产生的硫化氢气体同样会对人们的身体健康造成严重的危害，所以制备出对硫化氢气体具有优秀传感特性的传感材料尤其重要。

据气体传感器的工作原理以及气敏特性，目前我们常见的气体传感器主要可以分为半导体式、电化学式、光学式、接触燃烧式以及高分子式。在各类气体传感器中，半导体气体传感器是目前应用最广的一类气体传感器。半导体气体传感器的气敏材料主要是金属半导体氧化物、具有半导体性质的金属氧化物或者其他半导体材料，如ZnO、SnO₂、TiO₂、WO₃、CeO₂、CuO、NiO、In₂O₃、α-Fe₂O₃、BaTiO、YMnO₃、CaCu₃Ti₄O₁₂等。这种传感器在工作时会导致气敏材料中电子或者空穴载流子发生定向移动进而造成气敏材料的电阻发生显著的变化。这类传感材料具有成本低、体积小、灵敏度高等优点，但是同样存在选择性差以及响应温度高等缺点。近年来，为了解决金属半导体传感材料所存在的缺点，金属半导体复合纳米材料逐渐引起人们的关注，例如ZnO–CuO、SnO₂–CuO、SnO₂–ZnO等，材料中异质结的形成，可以显著的提高传感器的传感性能。