一种P/N异质结且快速气体传感纳米纤维素氧化锌导电杂化材料的制备方法技术

本发明专利技术提出了一种P/N异质结且快速气体传感纳米纤维素氧化锌导电杂化材料的制备方法，采用方法的要点是采用纤维素纳米晶(CNC)‑氧化锌(ZnO)为模板，低温酸性状态下加入导电单体，后缓慢滴加过硫酸盐，通过原位氧化聚合生成导电聚合物包覆CNC‑ZnO的杂化材料。该材料兼具CNC的高强度和生物相容性、导电聚合物的导电性，而且还拥有优异的稳定性、特定可调控异质结结构与形貌、良好的发光性以及光电转换效率。在气体传感、光催化、气敏材料、光电转换及超级电容器等领域具有广泛的应用前景。

Preparation of a P/N Heterojunction and Fast Gas Sensing Nanocellulose Zinc Oxide Conductive Hybrid Material

【技术实现步骤摘要】
一种P/N异质结且快速气体传感纳米纤维素氧化锌导电杂化材料的制备方法
本专利技术涉及一种纤维素纳米晶体杂化材料的制备方法，特别涉及一种P/N异质结且快速气体传感纳米纤维素氧化锌导电杂化材料的制备方法，属于高分子材料领域。
技术介绍
近年来，随着人类快速发展，以石油、煤炭和天然气为主的化石能源被人类大量消耗，化石能源储藏量急剧下降且不可再生甚至出现了能源危机。更为严重的是，随着化石能源的消耗，产生了大量的温室气体二氧化碳，导致了全球变暖。除此之外，社会快速发展和人民对高品质生活的要求，城市家具装修产生有毒气体、汽车有毒尾气、农产品农药小分子的传感监测日益重要，因而急需一种对气体快速传感检测的材料。ZnO作为一种N型多功能金属氧化物半导体，因为其稳定的化学性、低廉的价格及绿色无毒的特性，在太阳能电池、生物抗菌等领域被广泛应用。除此之外，由于ZnO在室温下的禁带宽度较大可达到3.7eV以及ZnO有较多的小尺寸的纳米块，可以形成堆积、多层和孪晶结构，同时ZnO还具有较多空穴使得ZnO在气体传感领域也有良好的应用前景。LingZhu.等人在期刊AppliedSurfaceScience上发表的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种P/N异质结且快速气体传感纳米纤维素氧化锌导电杂化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)用适当固液比的CNC和适当浓度锌盐溶液混合，得到混合物；(2)用碱液将步骤(1)得到的混合物的pH值调至9‑15，将混合物移至反应釜中，在45‑95℃下反应12‑36小时后，将反应釜冷却至室温，离心水洗得到CNC‑ZnO模板；(3)将适量聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与一定量的步骤(2)得到的CNC‑ZnO模板加入至0.5‑5mL一定比例的乙醇去离子水混合溶液中，得到混合溶液；(4)用适量的导电聚合物单体与适量浓度的酸液加入至步骤(3)得到的混合溶液中避光超声分散10‑60min，得到分散均匀的...

【技术特征摘要】
1.一种P/N异质结且快速气体传感纳米纤维素氧化锌导电杂化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)用适当固液比的CNC和适当浓度锌盐溶液混合，得到混合物；(2)用碱液将步骤(1)得到的混合物的pH值调至9-15，将混合物移至反应釜中，在45-95℃下反应12-36小时后，将反应釜冷却至室温，离心水洗得到CNC-ZnO模板；(3)将适量聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与一定量的步骤(2)得到的CNC-ZnO模板加入至0.5-5mL一定比例的乙醇去离子水混合溶液中，得到混合溶液；(4)用适量的导电聚合物单体与适量浓度的酸液加入至步骤(3)得到的混合溶液中避光超声分散10-60min，得到分散均匀的溶液；(5)在低温搅拌状态下，向步骤(4)得到的分散均匀的溶液中缓慢滴加适量浓度的过硫酸盐溶液，避光反应0.5-3h，经蒸馏水洗涤数次，得到具有导电聚合物包覆的CNC-ZnO导电杂化材料。2.根据权利要求1所述的一种P/N异质结且快速气体传感纳米纤维素氧化锌导电杂化材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中所述适当固液比为1g：10-100mL；适当浓度指0.01-1mol/L；锌盐指常见的氯化锌(ZnCl2)，硝酸锌(Zn(NO3)2、Zn(NO3)2·6H2O)、硫酸锌(ZnSO4)、醋酸锌(Zn(CH3COO)2·2H2O)等中的一种。3.根据权利要求1所述的一种P/N异质结且快速气体传感纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：余厚咏，唐峰，王妍妍，关莹，杨丽丽，张宇杰，周颖，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33