The invention relates to a preparation method of a new gas sensitive material and the application of the gas sensitive material. First of all, iron oxide (Fe3O4) or iron oxide (NiFe2O4) was prepared by co precipitation method and improved hydrothermal method. Then porous silica was coated on the surface of them by sol-gel method, and Fe3O4@SiO2 or NiFe2O4@SiO2 new gas sensing materials were obtained. The MFe2O4@SiO2 (M= iron or nickel) composite prepared by the method has the characteristics of high sensitivity to ethanol gas and excellent selection performance.
【技术实现步骤摘要】
一种新型气敏材料的制备方法及该气敏材料的应用
本专利技术涉及一种新型气敏材料的制备方法及该种气敏材料的应用,属于材料工程
技术介绍
随着汽车工业的蓬勃发展,人们生活水平的迅速提高,家用汽车已然成为各家各户的代步工具,给人们出行提供了方便。然而,却也埋下了安全隐患。据统计,一半以上的交通事故与酒后驾车有关。因此,对乙醇气体的检测尤为重要。因此,如何开发对乙醇有着更高的灵敏度和优异选择性的新型气敏材料是本领域技术人员有待解决的技术问题。良好性能的气敏材料是实现气体检测的关键。尖晶石型复合氧化物是一类较重要的金属氧化物,它可作为耐高温的一类颜料用于搪瓷、陶瓷的着色,磁性能吸波材料口、催化材料,而且应用范围在不断扩大,前景广阔。尖晶石结构复合氧化物作为气敏材料近年来受到越来越多研究者的重视。牛新书等采用室温固相合成法合成了ZnFe2O4,平均粒径约为30nm左右,实验发现在较低的工作温度时,ZnFe2O4对H2S有较高的灵敏度和选择性。GopalReddyC.V.等利用化学共沉淀法制备了尖晶石结构的NiFe2O4纳米材料,NiFe2O4具有P型导电特性,实验发现对H2S敏感。此外,日本电器公司汇和有限公司一也开展过对尖晶石型铁酸盐AFe2O4(A=Mg,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn.Pd)的气体传感器研究,用于甲烷等可燃性气体的检测。由于铁酸盐本身结构和性质非常容易团聚,因此如何解决MFe2O4(M=铁、镍)材料灵敏度、稳定性和选择性问题更是本领域技术人员面临的课题。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足,本专利技术的目的是提供一种新型气敏材料MF ...
【技术保护点】
一种新型气敏材料的制备方法,其特征在于,先用改进的共沉淀法合成四氧化三铁(Fe3O4)或水热法合成铁酸镍(NiFe2O4),再用溶胶凝胶法在其表面包覆多孔二氧化硅,最后洗涤干燥得到新型气敏材料Fe3O4@SiO2或NiFe2O4@SiO2。
【技术特征摘要】
1.一种新型气敏材料的制备方法,其特征在于,先用改进的共沉淀法合成四氧化三铁(Fe3O4)或水热法合成铁酸镍(NiFe2O4),再用溶胶凝胶法在其表面包覆多孔二氧化硅,最后洗涤干燥得到新型气敏材料Fe3O4@SiO2或NiFe2O4@SiO2。2.根据权利要求1所述新型气敏材料的制备方法,其特征在于,制备Fe3O4@SiO2复合材料,包括以下步骤:1)配制1mol/LNaOH溶液;2)称取1.6g的FeCl3﹒6H20和1.7g的FeSO4﹒7H2O于50ml烧杯中,然后加入30ml的水,放入磁力搅拌子,在多头磁力搅拌机上搅拌30min得到溶液A;3)反应30min后,在溶液A中逐滴加入步骤1)配置的NaOH溶液,溶液A逐渐变黑,继续滴加至溶液的PH=11,再加入二水柠檬酸三钠0.28g,将温度升值80℃,连续搅拌反应1小时;反应结束后,离心干燥得到四氧化三铁;4)称取0.1g四氧化三铁,并将其溶于20ml的去离子水中,之后再加入80ml的乙醇和1ml的氨水,混合均匀后,倒入单口烧瓶中,放在60℃的水浴中加热并用JJ型精密电动搅拌机搅拌,形成混合溶液;5)向上述混合溶液缓慢加入0.3ml正硅酸四乙酯,再连续在60℃的水浴中反应4小时;4小时后关闭搅拌装置,冷却后将溶液离心,并用去离子水和乙醇洗涤,最后放入烘箱中干燥,干燥的温度为80℃,时间为5-8h,得到Fe3O4@SiO2复合材料。3.根据权利要求1所述新型气敏材料的制备方法,其特征在于,制备NiFe2O4@SiO2复合材料,包括以下步骤:(1)称取0.28g的FeCl3﹒6H2O、0.15g的Ni(NO3)2﹒6H2O和0.5g的CH3COONa后,倒入烧杯中;(2)然后分别量取15mL去离子水和15mL氨水(25%)倒入上述烧杯中,将烧杯置于磁力搅拌器上进行磁力搅拌至溶解完全得到溶液B;(3)再称取0.35g聚丙烯酰胺(PAM)粉末加入到溶液B中,继续进行磁力搅拌直至有深棕色胶凝物质出现;(4)将烧杯中的胶凝物质倒入反应釜...
【专利技术属性】
技术研发人员:王红,林果,龚敏,杨瑞嵩,
申请(专利权)人:四川理工学院,
类型:发明
国别省市:四川,51
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