一种纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料及其制备方法，由纳米纤维堆叠的纤维簇和独立分散的纳米纤维组成，独立分散的纳米纤维的直径为5～50nm，纳米纤维堆叠的纤维簇的直径为10～500nm，并含小于2nm的纤维间隙微孔，纳米纤维堆叠的纤维簇和独立分散的纳米纤维相互搭接形成50～150nm的大孔。制备方法：配置稀硝酸溶液；五水硝酸铋和偏钒酸铵分别溶于稀硝酸溶液中；偏钒酸铵混合溶液逐滴加入到硝酸铋混合溶液中；加入氨水；溶剂热反应；离心；倒入无水乙醇旋转震荡；离心洗涤。本专利方法无需焙烧，能耗少，工艺简单。本发明专利技术材料对乙二醇气体的灵敏度高，响应恢复时间短，工作温度低。低。低。

A nano fiber cluster bismuth vanadate gas sensing material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于金属氧化物半导体气敏材料
，具体涉及一种纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着社会经济的发展，工业化、城市化进程的加快，人口增长、环境污染和生态恶化等问题日益加剧。在日常的生产生活中会产生一些有机挥发性化合物(VOCs)，VOCs排放量的增加会对环境空气带来不利影响。其中作为重要工业原材料的乙二醇(EG)具有极大的毒性，会对人体健康造成很大的损害。乙二醇是一种重要有机化工原料，主要用于生产聚酯纤维和防冻剂。随着我国乙二醇产量的增加，人们的健康受到了严重威胁。乙二醇进入人体后产生的代谢产物具有较大的毒性，其代谢产物会刺激大脑，引发肾衰竭等疾病。因此，实现对乙二醇的快速在线跟踪检测及预警具有非常重要的意义。
[0003]目前检测有毒有害气体的方法有色谱－质谱法和分光光度法。然而，这些方法昂贵，检测周期长，并且难以实现在线实时监测。金属氧化物气体传感器具有成本低、尺寸小、可实现在线实时检测等优点，越来越多地被用于有害气体的检测过程中。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料，其特征在于：纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料由纳米纤维堆叠的纤维簇和独立分散的纳米纤维组成，独立分散的纳米纤维的直径为5～50nm，纳米纤维堆叠的纤维簇的直径为10～500nm，并含小于2nm的纤维间隙微孔，纳米纤维堆叠的纤维簇和独立分散的纳米纤维相互搭接形成50～150nm的大孔。2.根据权利要求1所述的纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料，其特征在于：所述纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料75％～85％由2～12根的纳米纤维组成，长径比为8～24；纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料10％～15％为独立分散的纳米纤维，长径比为5～24；5％～10％由其他根数的纳米纤维簇组成，长径比为5～24。3.一种如权利要求1所述的纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料的制备方法，其特征在于：步骤如下：步骤一、配置浓度为1～4mol/L的稀硝酸溶液；步骤二、将五水硝酸铋和偏钒酸铵分别加入浓度为1～4mol/L的稀硝酸溶液中，得到浓度为0.01～0.04mol/L的硝酸铋混合溶液和浓度为0.01～0.04mol/L的偏钒酸铵混合溶液，在室温条件下分别搅拌均匀，分别形成无色澄清溶液和淡黄色澄清溶液；步骤三、将步骤二所制得的偏钒酸铵混合溶液逐滴加入到硝酸铋混合溶液中，在室温条件下搅拌均匀混合，得到硝酸铋与偏钒酸铵的混合溶液；步骤四、将氨水逐滴加入到步骤三所制备的硝酸铋与偏钒酸铵的混合溶液中，调节pH值为5～6.5，在室温条件下不断搅拌使其均匀混合，形成黄色悬浊混合溶液；步骤五、将步骤四所制备的黄色悬浊混合溶液倒入特氟龙内衬中，将其放入反应釜后于150～220℃的温度和35～40MPa的压力下溶剂热反应5～18h，自然冷却到室温得到黄色悬浊混合溶液；步骤六、将步骤五所制备的黄色悬浊混合溶液放入离心机中离心，得到沉淀物；步骤七、在步骤六所制备的沉淀物中倒入无水乙醇，将倒入无水乙醇的沉淀物放入气动旋转摇晃机上，旋转震荡使其均匀分散在无水乙醇中，得到充分的洗涤，最终得到黄色悬浊液；步骤八、将步骤七所制备的黄色悬浊液放入离心机中离心，得到沉淀物，沉淀物经洗涤干燥后，最终制得纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料。4.根据权利要求2所述的纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料的制备方法，其特征在于：所述步骤二中五水硝酸铋与偏钒酸铵的摩尔比为(1....

【专利技术属性】
技术研发人员：李明春，杨鑫，纪杰，沈存粮，曲晓涵，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：