The invention discloses a titanium dioxide/molybdenum disulfide composite metal oxide micro-nano material and a preparation method thereof. The composite metal oxide structure is synthesized by hydrothermal method. The nano-flower-like MoS2 modified sea urchin-like TiO2 composite grading structure can effectively improve the specific surface area of the material, and the composite of two different materials forms a heterojunction at the interface, which effectively improves the response sensitivity of the material to NO2.
【技术实现步骤摘要】
一种二氧化钛/二硫化钼复合金属氧化物微纳米材料及其制备方法
本专利技术属于气敏传感器敏感层材料领域,具体涉及一种二氧化钛/二硫化钼复合金属氧化物微纳米材料及其制备方法。
技术介绍
环境问题是全球各个国家的关注热点,汽车尾气,工业排放废气的污染如SO2,NOX等都严重的破坏了环境,威胁人们的健康。趋于工作,生活上的需求,气敏传感器的应用就显得异常重要。气敏传感器,就是可以对需要检测的目标气体的物理状态或者化学状态能够迅速的感应,并将其转化为电信号输出,从而得到目标气体是否存在及其浓度信息的仪器。对于气敏传感器性能的基本要是灵敏度(Sensitivity),即气敏传感器对给定浓度的待测气体的。半导体气敏传感器制作简单,成本低,灵敏度高而被广泛的应用于环境监测和工业生产当中。半导体气敏传感器的工作原理是利用气体在半导体表面的氧化还原反应导致敏感元件的阻值变化而制成的。目标气体吸附在传感器表面与化学吸附氧发生得失电子的氧化还原反应从而使传感器电阻上升或下降。为了提高气敏传感器的性能,提高目标气体的接触面积。研究的趋势变为由传统的三维块体材料逐渐缩小为二维的薄膜材料及一维或零维的纳米材料。将传感器材料体积缩小,增加材料的表面粗糙度,以此来提高材料的比表面积,增加气体与传感器的接触面积。目前国内外的研究重点则着眼于掺杂,制备复合结构及提高界面的影响,进一步的提高传感器的气敏性能,例如提高灵敏度,提高响应的速度与降低功耗。掺杂主要分为两种,一种为掺杂金属元素,不论块体,薄膜还是纳米结构都可以进行金属元素的掺杂。掺杂的方式也多种多样,比如有团队通过水热法制备Au@NiO核 ...
【技术保护点】
1.一种二氧化钛/二硫化钼复合金属氧化物微纳米材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:1)首先取质量比为(0.5‑1):10:20的TiO2、Na2MoO4·2H2O和硫脲的混合物分散在去离子水中,配置成浓度为17‑33g/L的悬浮液,之后将所得悬浮液加入到内衬中超声10~15min,其中,TiO2为海胆状TiO2,且Ti/Mo的原子百分比为6~12%;2)然后将内衬放入反应釜中,在190~200℃下进行4~5h水热反应,待水热完成后,将内衬中的黑色粉末,洗涤,干燥;3)将步骤2)得到的黑色粉末在3~5%的H2气氛下600‑1000℃下保温1~2h进行烧结,得到TiO2/MoS2复合金属氧化物微纳米材料。
【技术特征摘要】
1.一种二氧化钛/二硫化钼复合金属氧化物微纳米材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:1)首先取质量比为(0.5-1):10:20的TiO2、Na2MoO4·2H2O和硫脲的混合物分散在去离子水中,配置成浓度为17-33g/L的悬浮液,之后将所得悬浮液加入到内衬中超声10~15min,其中,TiO2为海胆状TiO2,且Ti/Mo的原子百分比为6~12%;2)然后将内衬放入反应釜中,在190~200℃下进行4~5h水热反应,待水热完成后,将内衬中的黑色粉末,洗涤,干燥;3)将步骤2)得到的黑色粉末在3~5%的H2气氛下600-1000℃下保温1~2h进行烧结,得到TiO2/MoS2复合金属氧化物微纳米材料。2.根据权利要求1所述的一种二氧化钛/二硫化钼复合金属氧化物微纳米材料的制备方法,其特征在于,步骤1)中,海胆状TiO2的制备方法如下:101)首先量取体积比为1:2:(10~15)的质量分数为37.5%的HCl溶液、钛酸四丁酯和油酸,把HCl溶液倒入干净的容器中,然后将钛酸四丁酯逐滴加入到HCl溶液中,混合均匀后再加入油酸,搅拌,得到混合溶液;102)将容器中的混合溶液转移到反应釜中,放置在恒温干燥箱中,调节温度至180~190℃,持续3~4h,待反应结束后反应釜温度冷却至室温,将内衬中的生成物洗涤、干燥,得到淡黄色粉末;103)将烘干的淡黄色粉末进行烧结,烧结温度为500~550℃,温度升至设置温度的时候保温1~2...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋忠孝,李莎,李怡雪,李雁淮,陈帅,刘洋洋,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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