一种类三明治结构多孔氧化铁纳米棒/氧化石墨烯气敏材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种类三明治结构多孔氧化铁纳米棒/氧化石墨烯气敏材料的制备方法。将氧化石墨烯超声分散到无水乙醇中行成分散液，再将可溶性铁盐溶到水中形成溶液，加入氟离子搅拌形成透明溶液，然后将其滴加到上述氧化石墨烯分散液中，油浴后再冷冻干燥得到β‑FeOOH/氧化石墨烯前驱体，最后在一定条件下煅烧得到多孔氧化铁纳米棒/氧化石墨烯气敏材料。本发明专利技术通过调节氟离子的浓度、反应时间、反应温度来调控其生长过程，制备工艺简单、绿色环保、不仅氧化铁能够很好的有序分散到石墨烯表面，并且有大的比表面积和稳定的多级结构、更多的活性位点。氧化铁和氧化石墨烯的协同效应以及异质结构全面提升了该材料的气敏性能。

A sandwich-like porous iron oxide nanorod/graphene oxide gas sensing material and its preparation method

The invention discloses a preparation method of a sandwich-like porous iron oxide nanorod/graphene oxide gas sensing material. Ultrasound dispersion of graphene oxide was carried out in anhydrous ethanol. Soluble iron salts were dissolved in water to form a solution. Fluoride ions were added to stir the solution to form a transparent solution. Then it was added to the above graphene oxide dispersion solution. After oil bath, the precursor of beta-FeOOH/graphene oxide was obtained by freeze-drying. Finally, porous iron oxide nanorods/oxidation were obtained by calcination under certain conditions. Graphene gas sensitive material. By adjusting the concentration of fluoride ion, reaction time and reaction temperature, the preparation process is simple, green and environmentally friendly. Not only can iron oxide be well dispersed on graphene surface orderly, but also has large specific surface area, stable multistage structure and more active sites. The synergistic effect of iron oxide and graphene oxide and the heterostructure of graphene oxide all enhance the gas sensing properties of the material.

【技术实现步骤摘要】
一种类三明治结构多孔氧化铁纳米棒/氧化石墨烯气敏材料及其制备方法
本专利技术属于纳米复合材料制备领域，具体涉及一种类三明治结构多孔氧化铁纳米棒/氧化石墨烯气敏材料及其制备方法。
技术介绍
随着空气质量对人类健康和地球环境的影响，工业生产和日常生活中大气污染的监测越来越受到人们的重视。近年来，人们在制造新的气体传感器方面开展了大量的工作，这些传感器可以实时检测乙醇、丙酮等挥发性有机气体以及一氧化碳、氢硫磷和一氧化氮等有毒化合物。金属氧化物半导体(MOS)是一种很有前途的气体传感活性材料，由于MOS基气体传感器具有成本低、加工方便、稳定性高、尺寸小等优点。氧化铁是一种n型多功能MOS材料，因其成本低、持久性好、无毒、灵敏度好等优点，在锂电池、光催化、生物医学、磁性器件，特别是气体传感器等领域得到了广泛的应用。迄今为止，基于各种氧化铁纳米材料的气体传感器已经研制成功。尽管该材料有很多的优点，但是仍有一些局限性，包括其固有电阻值过大，易于团聚，使其在表面进行简单的物理积累，减少了与气体的接触面积。申请号201310408096.0的中国专利技术专利公开了一种多孔石墨烯/氧化铁材料的制备方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种类三明治结构多孔氧化铁纳米棒/氧化石墨烯复合材料，其特征在于，具有氧化石墨烯、及在氧化石墨烯表面垂直紧密排布的多孔氧化铁纳米棒阵列，所述多孔氧化铁纳米棒阵列均匀地将包裹在石墨烯表面上，形成海胆状形貌。

【技术特征摘要】
1.一种类三明治结构多孔氧化铁纳米棒/氧化石墨烯复合材料，其特征在于，具有氧化石墨烯、及在氧化石墨烯表面垂直紧密排布的多孔氧化铁纳米棒阵列，所述多孔氧化铁纳米棒阵列均匀地将包裹在石墨烯表面上，形成海胆状形貌。2.一种类三明治结构多孔氧化铁纳米棒/氧化石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将含有氧化石墨烯、可溶性铁盐、及氟离子的分散体在50-100℃充分反应，冷冻干燥得β-FeOOH/氧化石墨烯前驱体；将β-FeOOH/氧化石墨烯前驱体在有氧体系充分煅烧，得到多孔氧化铁纳米棒/氧化石墨烯气敏材料。3.根据权利要求2所述的一种类三明治结构多孔氧化铁纳米棒/氧化石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述的氧化石墨烯的直径为50-100μm，厚度0.8-1.2nm，单层比大于95%，纯度95%-100%。4.根据权利要求2所述的一种类三明治结构多孔氧化铁纳米棒/氧化石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾晓华，严仕伟，李永，井梦媛，张金波，孙海兴，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61