一种氮掺杂的金属氧化物气敏材料、气敏元件及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供一种氮掺杂的金属氧化物气敏材料、气敏元件及其制备方法与应用，属于气敏材料技术领域。所述氮掺杂的金属氧化物气敏材料是由金属氧化物经表面掺氮处理后获得，所述的气敏材料为小颗粒组成的多孔纳米球，直径为300‑700nm,小颗粒的尺寸为10‑30nm。本发明专利技术的氮掺杂的金属氧化物气敏材料在氮源提供氮的气氛下在不同温度下进行表面掺氮处理，掺杂浓度可调，且制备方法方便简单，将其制备为气敏元件，研究表明该气敏元件在较低温度下对低浓度NO

A nitrogen doped metal oxide gas sensing material, gas sensing element and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂的金属氧化物气敏材料、气敏元件及其制备方法与应用
本专利技术属于气敏材料
，具体涉及一种氮掺杂的金属氧化物气敏材料、气敏元件及其制备方法与应用。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。随着科学技术的日益发展，人民生活水平不断提高，工业废气和生活废气(如NO2、SO2、H2S、CO等)的排放量也日渐增多，人们所面临的环境污染问题(如雾霾、酸雨、温室效应等)也日益严重。因此，有效监控管理污染气体的排放成为目前必不可少的治理手段。由气体敏感材料引领的气体检测技术受到世界范围的高度重视。NO2气体作为工业废气和生活废气中的典型污染气体，具有较高的化学活性和较强的腐蚀性，并能与空气中的水分或碳氢化合物发生反应，是形成酸雨、光化学烟雾和雾霾等二次污染物的主要来源，严重威胁着人们的身体健康和所居住的生活环境。因此，设计出具有高灵敏度、选择性的气敏传感材料对检测低浓度NO2气体具有重要意义。SnO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮掺杂的金属氧化物气敏材料，其特征在于，所述氮掺杂的金属氧化物气敏材料为小颗粒组成的单分散多孔纳米球，所述单分散多孔纳米球的比表面积为10m

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂的金属氧化物气敏材料，其特征在于，所述氮掺杂的金属氧化物气敏材料为小颗粒组成的单分散多孔纳米球，所述单分散多孔纳米球的比表面积为10m2g-1-50m2g-1；单分散多孔纳米球平均球直径为400-700nm，小颗粒尺寸为20-30nm。


2.如权利要求1所述的氮掺杂的金属氧化物气敏材料，其特征在于，所述金属氧化物为氧化锡。


3.权利要求1或2所述的氮掺杂的金属氧化物气敏材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括将金属氧化物材料在氮源提供氮的气氛下进行煅烧处理，即得氮掺杂的金属氧化物气敏材料；
优选的，所述金属氧化物材料为金属氧化物多孔纳米球。


4.如权利要求3所述的氮掺杂的金属氧化物气敏材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)将金属盐原料和表面活性剂溶解于有机溶剂中；将获得的澄清液在高温高压条件下发生化合反应，获得金属氧化物前驱体；
(2)将步骤(1)得到的产物离心，用甲醇清洗、干燥后煅烧，得金属氧化物多孔纳米球；
(3)将金属氧化物多孔纳米球在氮源提供氮的气氛下进行煅烧，对金属氧化物表面进行掺氮处理即得。


5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，
金属盐原料为SnCl4.5H2O；所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮；
优选的，所述表面活性剂的用量是金属盐原料质量的1-2倍；
优选的，高温高压条件具体为在180℃下保温2-6h(优选为3h)；
优选的，有机溶剂为甲醇。


6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，
煅烧温度控制为400-600℃，煅烧时间为1-3h(优选为2h)。


7....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘久荣，杜文静，吴莉莉，刘伟，王凤龙，汪宙，王琦，陈国文，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37