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专利号: 2020112759795
申请人: 安徽工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种在室温下对甲苯高气敏选择性和低检出限的复合气敏材料,其特征在于,该复合气敏材料是g‑C3N4‑CuGaO2,其由微小的CuGaO2粒子附着在g‑C3N4纳米片上构成;所述复合气敏材料通过水热法制备,g‑C3N4和CuGaO2的物质的量比为0.1~0.3 : 1;

该复合气敏材料对100 ppm甲苯灵敏度达到20‑28,对100 ppm甲苯的响应和恢复时间不超过200 s,并且在相同的工作温度下对100 ppm乙醇、乙酸、三甲胺、丙酮、乙醛、甲醛、氨气和苯的灵敏度均低于3.0;该复合气敏材料对甲苯检测限低至0.01ppm。

2.如权利要求1所述的在室温下对甲苯高气敏选择性和低检出限的复合气敏材料的制备方法,其特征在于包括如下步骤:

(1)在N2氛围中将三聚氰胺放于管式炉中,以2℃/min的升温速率加热到550℃,并保温4 h,得到橙黄色C3N4粉体,研磨备用;取上述C3N4粉体放于烧杯中,再往烧杯中加入浓硫酸,室温下搅拌,使C3N4在浓硫酸中充分剥离;然后将混合溶液倒入去离子中,进行超声分散,再反复离心洗涤直至溶液pH为中性,干燥,获得g‑C3N4纳米片;

(2)分别称取等摩尔的Cu(NO3)2·3H2O、Ga(NO3)3·9H2O,加入到装有去离子水的烧杯中,再量取乙二醇(EG)加入到烧杯中,搅拌均匀得混合液;

(3)称取步骤(1)制备的g‑C3N4并加入到步骤(2)制备的混合液中,搅拌、超声分散,再滴加NaOH调节混合液的pH至8.0,继续搅拌,然后将混合液转移到100 mL聚四氟乙烯内衬的反应釜中,在140‑220℃的条件下反应72 h;待反应釜冷却至室温后,将得到的沉淀物过滤、洗涤、干燥得到复合气敏材料。

3.如权利要求1所述的复合气敏材料作为对甲苯气体的敏感材料在制作旁热式气敏元件中的应用。