Pd-SnO2@WO3三元核壳结构的室温氢气传感材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于半导体气体传感器领域，具体涉及一种Pd‑SnO<subgt;2</subgt;@WO<subgt;3</subgt;三元核壳结构的室温氢气传感材料及其制备方法。本发明专利技术的技术方案如下：Pd‑SnO<subgt;2</subgt;@WO<subgt;3</subgt;三元核壳结构的室温氢气传感材料，其结构为以SnO<subgt;2</subgt;为核、WO<subgt;3</subgt;为壳、Pd颗粒负载的三元核壳空心球。本发明专利技术提供的Pd‑SnO<subgt;2</subgt;@WO<subgt;3</subgt;三元核壳结构的室温氢气传感材料及其制备方法，具有高氧空位、高氧化还原活性、优化的形貌和能带结构，在检测氢气方面，具有能室温检测、灵敏度高、选择性好以及响应‑恢复时间短等优势，可用于氢气泄露的监测预警。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体气体传感器领域，具体涉及一种pd-sno2@wo3三元核壳结构的室温氢气传感材料及其制备方法。

技术介绍

1、氢气是一种具有广阔应用前景的工业资源。作为可替代化石燃料的清洁能源，氢气在工业领域逐渐受到关注。但氢气无色无味且易燃易爆，在空气中的爆炸范围为4％-75％。并且由于氢气具有分子较小，点火能低(572kj/mo)、爆炸极限广、扩散快的特性，给氢能的推广应用带来的严重的安全隐患。因此对氢气的开发、储运和使用过程中进行高精度的实时(响应恢复时间均<30s)室温(25℃)监测显得尤为重要。

2、到目前为止，各种类型的氢气传感器已经被开发出来，包括半导体，热电，光学和表面声波传感器。其中，基于金属氧化物半导体(mos)的氢气传感器因成本低廉、灵敏度高、操作便捷等特点而得到了广泛的研究和应用，如sno2、wo3、zno、tio2等可作为氢气传感的敏感材料。其中sno2因具有较低的功函、高的载流子浓度、稳定的化学性质而逐渐应用于氢气传感器中。而单一的sno2基传感器通常面临较低的选择性、较长的响应恢复时间、较差的稳定性等问题本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.Pd-SnO2@WO3三元核壳结构的室温氢气传感材料，其特征在于，其结构为以SnO2为核、WO3为壳、Pd颗粒负载的三元核壳空心球。

2.根据权利要求1所述的Pd-SnO2@WO3三元核壳结构的室温氢气传感材料，其特征在于，其中SnO2核与WO3壳的物质的量之比为：n(SnO2):n(WO3)＝1:0.1～0.3，SnO2核+WO3壳与Pd颗粒的质量之比为：m(SnO2@WO3):m(Pd)＝1：0.05～0.15。

3.根据权利要求1所述的Pd-SnO2@WO3三元核壳结构的室温氢气传感材料，其特征在于，SnO2核的直径为130～150nm，其内腔直径为30...

【技术特征摘要】

1.pd-sno2@wo3三元核壳结构的室温氢气传感材料，其特征在于，其结构为以sno2为核、wo3为壳、pd颗粒负载的三元核壳空心球。

2.根据权利要求1所述的pd-sno2@wo3三元核壳结构的室温氢气传感材料，其特征在于，其中sno2核与wo3壳的物质的量之比为：n(sno2):n(wo3)＝1:0.1～0.3，sno2核+wo3壳与pd颗粒的质量之比为：m(sno2@wo3):m(pd)＝1：0.05～0.15。

3.根据权利要求1所述的pd-sno2@wo3三元核壳结构的室温氢气传感材料，其特征在于，sno2核的直径为130～150nm，其内腔直径为30～50nm；wo3壳的厚度为16-26nm；pd颗粒的直径为18-24nm。

4.如权利要求1～3之一所述的pd-sno2@wo3三元核壳结构的室温氢气传感材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，sncl4·5h2o用量为185-195mg，所述盐酸溶液的浓度为2mol/l，盐酸溶液和无水乙醇的比例为1：9～11；所述水热反应的温度为170-180℃，水热反应时间为24小时；离心分离并清洗时，用无水乙醇和去离子水分别清洗离心2～3次，...

【专利技术属性】
技术研发人员：付海涛，柏扬，李静云，杨晓红，安希忠，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：