【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料合成的，尤其涉及一种cuo/mos2/cumoo4多级结构纳米复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着现代科技的发展与进步，人们的生活水平日益提高，社会生产日益工业化，空气质量问题日益受到关注。我国工业生产占据经济发展的重要部分，工厂的持续工作会产生有毒有害气体，这些有毒有害的气体一直影响着人们的身体健康。为了确保人民的生命财产安全，对空气中的有毒有害气体的检测成为了科学家重点关注的问题。优异的传感器应该具备灵敏度高、选择性好、稳定性强等特点，同时应该能承受苛刻的工作条件。虽然我们熟知的气相色谱法等可以对生活中的有害污染物进行高精度的检测，但与基于金属氧化物半导体的传感器相比，这些方法并不太适合于实时监测。电阻式传感器主要工作机制是基于金属氧化物半导体等传感层在接触分析气体时电阻的变化，且具有体积小、结构简单、重量轻、功耗低、成本低等优点，发展迅速。
2、二硫化钼，具备层状结构、很大比表面积、独特的机械性能、化学以及电学方面的性能，使其在气体检测电阻型传感器领域占据一席之地。尤其是由低维纳米尺寸构造组合而成的各种三维层状mos2纳米结构，具有比传统纳米晶体更小的物质扩散尺寸、更敏感的电子特征以及更丰厚的化学活性位点，被认为是最有前途的气敏材料。所以，研发和制备各类具有截然不同形状的三维层状mos2纳米材料已变成了研发重点。另外，利用异质结构还可以解决单一气敏材料中存在的一些问题，对于提高金属氧化物半导体等材料的气敏性能有重大意义，因此，通过设计和制备mos2与p型金属氧化物半导体构成的复合材
技术实现思路
1、针对mos2基复合材料存在气敏性能差、测试温度高等技术问题，本专利技术提出一种cuo/mos2/cumoo4多级结构纳米复合材料及其制备方法和应用，使用cuo/mos2/cumoo4多级结构复合材料制成的h2s气体传感器，拥有良好的气体传感性能。
2、为了达到上述目的，本专利技术的技术方案实现如下：
3、一种cuo/mos2/cumoo4多级结构纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)将钼源、硫源在溶剂ⅰ中溶解混合，调节ph，经水热反应制得二硫化钼；
5、(2)将二硫化钼、铜源分散溶解在溶剂ⅱ中，在微波辅助条件下反应，将生成物洗涤干燥；
6、(3)将干燥后的生成物在空气中进行煅烧，制得cuo/mos2/cumoo4多级结构纳米复合材料。
7、所述钼源为钼酸钠；所述硫源为硫脲；所述溶剂ⅰ为水或乙醇。
8、所述钼源与硫源的摩尔比为1：(3-5)；所述钼源在溶剂ⅰ中的浓度为0.01-0.1mmol/ml。
9、所述调节ph采用的试剂为浓盐酸，调节ph为1.5-2.5；所述水热反应的温度为160-230℃，反应时间为12-24h。
10、所述铜源为醋酸铜；所述溶剂ⅱ为水或乙醇。
11、所述步骤(2)二硫化钼与铜源的质量比为1：(1-12)；所述二硫化钼在溶剂ⅱ中的浓度为0.05-0.2mmol/ml。
12、所述微波辅助条件为：反应温度为80℃-110℃、微波功率为100-1000w、时间为1-20分钟。
13、所述煅烧的温度为450-700℃、时间为0.5-5h。
14、一种cuo/mos2/cumoo4多级结构纳米复合材料在气体浓度检测中的应用。
15、本专利技术的有益效果：
16、通过水热法制备了二维片层组成的花状mos2纳米材料，微波辅助下以醋酸铜为前驱体，无需添加沉淀剂等，制备大量cuo纳米粒子均匀覆盖在花状mos2表面的cuo/mos2纳米复合中间体，最后在空气中进行煅烧生成了cuo/mos2/cumoo4多级结构纳米复合材料。在煅烧时，cuo和mos2界面处发生反应生成cumoo4起到保护膜的作用使cuo/mos2/cumoo4纳米复合材料由于内层部分薄层mos2存在保持了花状mos2的主体形貌，而最均匀分布未反应的cuo，这意味着在单位质量下提供了更多的cuo/cumoo4和mos2/cumoo4异质结界面作为活性位点和吸附点供气体吸附、电子传输和反应，极利于提高气体与复合材料之间的相互作用，从而提高气敏性能。在空气中煅烧可以解决mos2气敏性较差的缺点；在空气中煅烧后，高温下mos2与空气中的氧反应生成moo3释放热量，同时，与微波作用下均匀附着在mos2花瓣片层表面上的cuo颗粒吸热反应生成cumoo4；另外，在反应过程中逸出的so2和h2o气体造就大量气孔，这些都有利于气敏性能的提高。综上，采用上述绿色制备方法获得的cuo/mos2/cumoo4多级结构纳米复合材料对h2s气体具有良好的选择性和稳定性响应，这对于有效解决以往气敏检测中存在的检测温度过高，气敏传感器稳定性较差等问题具有重大的意义。
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1.一种CuO/MoS2/CuMoO4多级结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的CuO/MoS2/CuMoO4多级结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述钼源为钼酸钠；所述硫源为硫脲；所述溶剂Ⅰ为水或乙醇。
3.根据权利要求2所述的CuO/MoS2/CuMoO4多级结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述钼源与硫源的摩尔比为1：(3-5)；所述钼源在溶剂Ⅰ中的浓度为0.01-0.1mmol/ml。
4.根据权利要求1-3任一项所述的CuO/MoS2/CuMoO4多级结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述调节pH采用的试剂为浓盐酸，调节pH为1.5-2.5；所述水热反应的温度为160-230℃，反应时间为12-24h。
5.根据权利要求4所述的CuO/MoS2/CuMoO4多级结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述铜源为醋酸铜；所述溶剂Ⅱ为水或乙醇。
6.根据权利要求5所述的CuO/MoS2/CuMoO4多级结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)
7.根据权利要求6所述的CuO/MoS2/CuMoO4多级结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述微波辅助条件为：反应温度为80-110℃、微波功率为100-1000W、时间为1-20分钟。
8.根据权利要求1所述的CuO/MoS2/CuMoO4多级结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为450-700℃、时间为0.5-5h。
9.权利要求1-8任一项所述方法制备的CuO/MoS2/CuMoO4多级结构纳米复合材料。
10.权利要求9所述CuO/MoS2/CuMoO4多级结构纳米复合材料在气体浓度检测中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种cuo/mos2/cumoo4多级结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的cuo/mos2/cumoo4多级结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述钼源为钼酸钠；所述硫源为硫脲；所述溶剂ⅰ为水或乙醇。
3.根据权利要求2所述的cuo/mos2/cumoo4多级结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述钼源与硫源的摩尔比为1：(3-5)；所述钼源在溶剂ⅰ中的浓度为0.01-0.1mmol/ml。
4.根据权利要求1-3任一项所述的cuo/mos2/cumoo4多级结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述调节ph采用的试剂为浓盐酸，调节ph为1.5-2.5；所述水热反应的温度为160-230℃，反应时间为12-24h。
5.根据权利要求4所述的cuo/mos2/cumoo4多级结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述铜源为醋酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹莉，冯军兰，于腾彪，秦琦，曾灏宪，杜海娟，张雪华，王建军，
申请(专利权)人：中原工学院，
类型：发明
国别省市：
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