【技术实现步骤摘要】
一种基于rGO-SnO2纳米复合材料的NO2气敏元件及其制备方法
本专利技术属于石墨烯-金属氧化物复合材料气敏元件
，具体涉及一种基于rGO-SnO2纳米复合材料的NO2气敏元件及其制备方法。
技术介绍
在矿业、化工、电力等领域中产生或排放的有害气体易导致人员中毒、火灾、爆炸等灾害，严重危害了职工的人身安全以及企业的财产安全；在环保、医药、食品、军事等领域中，气体检测也是一项重要的工作。NO2是一种强氧化性气体，在矿山爆破、汽车尾气、化工生产及燃料燃烧过程均会产生NO2，人类长期处于含有NO2的环境中会损伤呼吸系统，当NO2浓度过高时还可导致人体中毒。此外，NO2是酸雨的主要成因，而酸雨对矿山的冲洗及浸出过程会带走部分金属离子，不仅对环境造成更严重的污染，而且还会造成资源的流失。因此，对NO2进行实时检测，对职工的安全及保护环境都至关重要，随着人们对安全、健康、环保、节能等理念的重视，亟需开发出高性能的NO2气体传感器。目前，金属氧化物半导体气体传感器是众多气体传感器种类中发展较为成熟、性能优越、应用较广的一种。其中，SnO2是一种宽带隙的n型半导体材料，其...
【技术保护点】
1.一种基于rGO‑SnO2纳米复合材料的NO2气敏元件，其特征在于，所述气敏元件主要由电极元件和均匀涂覆在电极元件上的rGO‑SnO2纳米复合材料组成，所述rGO‑SnO2纳米复合材料的微观形貌为在还原氧化石墨烯片层上均匀生长着SnO2纳米球，所述SnO2纳米球直径为40～70nm，所述SnO2纳米球为四方锡石相结构。
【技术特征摘要】
1.一种基于rGO-SnO2纳米复合材料的NO2气敏元件，其特征在于，所述气敏元件主要由电极元件和均匀涂覆在电极元件上的rGO-SnO2纳米复合材料组成，所述rGO-SnO2纳米复合材料的微观形貌为在还原氧化石墨烯片层上均匀生长着SnO2纳米球，所述SnO2纳米球直径为40～70nm，所述SnO2纳米球为四方锡石相结构。2.根据权利要求1所述的气敏元件，其特征在于，所述电极元件为陶瓷管电极。3.根据权利要求1所述的气敏元件，其特征在于，所述rGO-SnO2纳米复合材料按照如下方法制备：①将无水乙醇和氧化石墨烯分散液按体积比1:1～1:2的比例混合，搅拌均匀后加入5～7mmol的Na3C6H5O7·2H2O和2～4mmol的SnCl2·2H2O，继续搅拌20～40min得混合溶液；②将步骤①所得混合溶液装入反应釜中，在160～200℃条件下反应14～18h，然后降温至室温；③将步骤②所得产物离心后去上清液，洗涤、干燥，先在管式炉中于Ar气氛围下以2℃/min升温至500℃，热处理1～3h后降至室温；随后在空气氛围中以2℃/min升温至200℃，热处理10～12h，获得rGO-SnO2纳米复合材料。4.根据权利要求3所述的气敏元件，其特征在于，所述步骤①中氧化石墨烯分散液为氧化石墨烯的水相分散液，所述氧化石墨烯分散液浓度为0.0075～0.045μg/mL。5.根据权利要求3所述的气敏元件，其特征在于，所述步骤③中洗涤、干燥为将步骤②中制备的产物分别依次用无水乙醇和去离子水离心洗涤2～3次，离心转速为5000～7000r/min，然后放置在温度为60～80℃的烘箱中干燥8～12h。6.根据权利要求1所述的基于rGO-SnO2纳米复合材料的NO2气敏元件的制备方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：①将无水乙醇和氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈岩柏，李国栋，钟祥熙，李昂，卢瑞，殷尧禹，刘文刚，魏德洲，张云海，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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