纳米晶状SnO2/石墨烯复合气敏材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米晶状SnO2/石墨烯复合气敏材料，以单层石墨烯作为负载骨架，纳米晶状SnO2原位镶嵌在石墨烯的两侧及边缘，SnO2纳米晶为5～20nm，纳米晶状SnO2/石墨烯复合物材料呈三明治形状堆叠在一起。本发明专利技术还公开了一种高效率、低成本的纳米晶状SnO2/石墨烯复合气敏材料的制备方法。本发明专利技术的纳米晶状SnO2/石墨烯复合气敏材料，可以提高SnO2的导电性、降低响应温度、提高响应稳定性等性能。

Nano crystalline SnO2/ graphene composite gas sensitive material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
纳米晶状SnO2/石墨烯复合气敏材料及其制备方法
本专利技术涉及一种对氮氧化物高灵敏响应性气敏材料及其制备方法，具体涉及一种纳米晶状SnO2/石墨烯复合气敏材料及其制备方法。
技术介绍
日常生活中，燃烧、爆炸、泄露等产生的毒性气体，如：NOx、SOx、CoO、H2等弥漫在空气中，严重影响人们的健康生活。尤其是NO2，其浓度大于20ppm时就会导致中毒。针对有害气体的检测手段及方法，早已提上日程，社会对监测这方面的需求也日益增加，很多科学家已着力研发选择性高、灵敏度高的气体传感器。近年来，研究者在气敏传感器材料领域做了深入研究，尤为对半导体气敏材料颇为关注，如SnO2、ZnO、WO3、GuO、Fe2O3等，通过与被检测气体发生物理吸附及化学反应，引起半导体材料内部载流子运动，导致电阻、电流等发生相应的变化，从而达到检测毒性有害气体的存在。半导体气敏材料分为P型和N型两种。N型半导体检测氧化性气体电阻变大，检测还原性气体电阻变小；P型半导体与N型半导体刚好相反。SnO2作为一种稳定的N型宽禁带(3.67eV)半导体材料，在气体传感器中应用广泛，具有灵敏度高、响应速度快、稳定性等很多优异性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米晶状SnO2/石墨烯复合气敏材料，其特征在于：以单层石墨烯作为负载骨架，纳米晶状SnO2原位镶嵌在石墨烯的两侧及边缘，SnO2纳米晶为5～20nm，纳米晶状SnO2/石墨烯复合物材料中纳米晶状SnO2、单层石墨烯、纳米晶状SnO2呈三明治形状堆叠在一起。

【技术特征摘要】
1.一种纳米晶状SnO2/石墨烯复合气敏材料，其特征在于：以单层石墨烯作为负载骨架，纳米晶状SnO2原位镶嵌在石墨烯的两侧及边缘，SnO2纳米晶为5～20nm，纳米晶状SnO2/石墨烯复合物材料中纳米晶状SnO2、单层石墨烯、纳米晶状SnO2呈三明治形状堆叠在一起。2.一种纳米晶状SnO2/石墨烯复合气敏材料的制备方法，其特征在于：具体步骤为：a、采用改性的Hummers方法制备氧化石墨；b、将步骤a所得到的氧化石墨超声分散到去离子水，得到氧化石墨烯水溶液；c、无水乙醇与聚乙二醇按照一定体积比搅拌混合，得到混合溶剂；d、将无水草酸溶解于步骤c中的混合溶剂中，搅拌，得到草酸溶液；e、将二水合二氯化锡，溶解于步骤d中的草酸溶液中，搅拌至完全溶解，得到透明锡盐溶液；f、将步骤b中的氧化石墨烯水溶液滴加入步骤e中的锡盐溶液中，搅拌1-10h,静止，收集沉淀；g、将步骤f得到的沉淀干燥，研磨，得到复合物的前驱体；h、将步骤f得到的粉末状复合物前驱体在高度真空环境中低温退火。3.根据权利要求2所述纳米晶状SnO2/石墨烯复合气敏材料的制备方法，其特征在于：步骤a中氧化石墨制备参照Hummers方法。首先是预氧化，一定量的浓硫酸、过硫酸钾、五氧化二磷混合均匀，加热，然后加入5g石墨粉，得到深蓝色混合物，抽滤洗涤至pH＝5～12，80℃真空干燥过夜。其次，称量2.5g预氧化石墨，冰浴下加入浓硫酸，然后将7.5g高锰酸钾慢慢加入混合溶液中并保持...

【专利技术属性】
技术研发人员：官群，王斌，程建丽，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院化工材料研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51