一种三甲胺的低温催化发光敏感材料的制作方法

1.本发明涉及一种用于监测三甲胺的纳米敏感材料，尤其是由pt搀杂的y2o3、ceo2和dy2o3纳米粉体组成的敏感材料，属于传感技术领域。


背景技术：

2.三甲胺属于气状污染物，常温下为无色有鱼油臭味的气体（鱼类产品的腥味主要来自于三甲胺），易燃易爆，且对人的眼、鼻、咽喉和呼吸道有较强烈刺激作用，长期接触危害较大，三甲胺的存在及其浓度是评估肉类和鱼类食品质量的重要标准, 是表征某些代谢缺陷疾病的气味标识, 是环境恶臭污染控制的主要对象, 是某些工农业生产质量控制的关键参数。因此，三甲胺浓度的准确测定具有重要意义。三甲胺的检测方法有很多种，较简单的有酸碱滴定法、凯氏定氮蒸馏法，但是这两种方法分析结果误差大，仅作初步测定用；分光光度法，离子色谱法，高效液相色谱法，顶空气相色谱法，柱前衍生气相色谱法，直接进样气相色谱法，气相色谱法等精度高、检测准确，但缺点是分析步骤复杂，耗时长且需要昂贵的设备。发明专利zl201210170269.5公开了一种测定三甲胺的纳米敏感材料，但是，这种敏感材料的使用温度超过300℃，这样的温度产生的热辐射背景能形成较强的基线信号，这种强基线将会严重影响催化发光传感器的灵敏度。


技术实现要素：

3.本发明的目的是克服以往技术的不足，提供一种在较低温度下对三甲胺有较高选择性和催化发光活性的敏感材料。用这种敏感材料制作的三甲胺气体传感器背景小，对三甲胺的灵敏度有较大提高，可以准确测定空气中的微量三甲胺而不受常见共存分子的干扰。
4.本发明所述的敏感材料是由pt搀杂的y2o3、ceo2和dy2o3纳米粉体组成，其制备方法是：将钇盐溶于质量分数为30—35%的柠檬酸水溶液中室温下搅拌1小时形成溶液a，将铈盐和镝盐溶于质量分数为40—45%的苹果酸水溶液中50℃温度下搅拌1小时形成溶液b，将溶液a缓慢加至溶液b中并升温至90—95℃继续搅拌2—3小时，保持温度加入琼脂粉，继续搅拌3小时，冷却至室温形成凝胶，将此凝胶烘干后，在箱式电阻炉中以每分钟不超过2℃的速度升温至280—300℃，保持此温度3—4小时，继续以每分钟不超过2℃的速度升温至380—400℃，保持此温度2—3小时，自然冷却至室温得到由y2o3、ceo2和dy2o3组成的复合粉体材料；将氯铂酸加入质量分数为30%的葡萄糖水溶液中，加热回流2—4小时，自然冷却至室温，在连续搅拌状态下将上述的复合粉体材料加入其中，继续搅拌2小时候静置过夜，过滤、烘干得到pt掺杂的由y2o3、ceo2和dy2o3组成的复合粉体材料。
5.其中，钇盐是醋酸钇、草酸钇、硝酸钇、硫酸钇、磷酸钇和氯化钇的无水物或水合物的一种或几种的混合物，铈盐是醋酸铈、草酸铈、硝酸铈、硝酸铈铵、硫酸铈、硫酸铈铵和氯化铈的无水物或水合物的一种或几种的混合物，镝盐是硝酸镝、硫酸镝、氯化镝、醋酸镝和草酸镝的无水物或水合物的一种或几种的混合物。
6.当制得的纳米粉体粒径不超过30nm，且各组分满足pt（0.2-0.7%）、y2o3（36-43%）、ceo2（30-35%）和dy2o3（25-30%）时，用于作为监测三甲胺的敏感材料具有很高的灵敏性和选择性。
具体实施方式
7.实施例1将四水醋酸钇溶于质量分数为30%的柠檬酸水溶液中室温下搅拌1小时形成溶液a，将五水醋酸铈和六水硝酸镝溶于质量分数为45%的苹果酸水溶液中50℃温度下搅拌1小时形成溶液b，将溶液a缓慢加至溶液b中并升温至90℃继续搅拌3小时，保持温度加入琼脂粉，继续搅拌3小时，冷却至室温形成凝胶，将此凝胶烘干后，在箱式电阻炉中以每分钟不超过2℃的速度升温至280℃，保持此温度4小时，继续以每分钟不超过2℃的速度升温至380℃，保持此温度3小时，自然冷却至室温得到由y2o3、ceo2和dy2o3组成的复合粉体材料；将氯铂酸加入质量分数为30%的葡萄糖水溶液中，加热回流4小时，自然冷却至室温，在连续搅拌状态下将上述的复合粉体材料加入其中，继续搅拌2小时候静置过夜，过滤、烘干得到pt掺杂的由y2o3、ceo2和dy2o3组成的复合粉体材料。
8.分析：用透射电镜测试此粉体材料，其最大粒径不超过28nm，平均粒径约为15nm；对其进行成分分析，测得组成为0.2% pt、41.3% y2o3、30.4% ceo2和28.1% dy2o3。
9.应用：以此粉体材料作为敏感材料测定空气中的三甲胺，线性范围0.8～140 mg/m3，检出限可达0.3mg/m3，共存物没有干扰。
10.实施例2将九水草酸钇溶于质量分数为31%的柠檬酸水溶液中室温下搅拌1小时形成溶液a，将十水草酸铈、六水硝酸铈和八水硫酸镝溶于质量分数为44%的苹果酸水溶液中50℃温度下搅拌1小时形成溶液b，将溶液a缓慢加至溶液b中并升温至92℃继续搅拌3小时，保持温度加入琼脂粉，继续搅拌3小时，冷却至室温形成凝胶，将此凝胶烘干后，在箱式电阻炉中以每分钟不超过2℃的速度升温至285℃，保持此温度4小时，继续以每分钟不超过2℃的速度升温至385℃，保持此温度3小时，自然冷却至室温得到由y2o3、ceo2和dy2o3组成的复合粉体材料；将氯铂酸加入质量分数为30%的葡萄糖水溶液中，加热回流3小时，自然冷却至室温，在连续搅拌状态下将上述的复合粉体材料加入其中，继续搅拌2小时候静置过夜，过滤、烘干得到pt掺杂的由y2o3、ceo2和dy2o3组成的复合粉体材料。
11.分析：用透射电镜测试此粉体材料，其最大粒径不超过30nm，平均粒径约为18nm；对其进行成分分析，测得组成为0.6% pt、38.5% y2o3、34.3% ceo2和26.6% dy2o3。
12.应用：以此粉体材料作为敏感材料测定空气中的三甲胺，线性范围0.7～120 mg/m3，检出限可达0.1mg/m3，共存物没有干扰。
13.实施例3将六水硝酸钇溶于质量分数为32%的柠檬酸水溶液中室温下搅拌1小时形成溶液a，将硝酸铈铵、八水硫酸铈和六水氯化镝溶于质量分数为43%的苹果酸水溶液中50℃温度下搅拌1小时形成溶液b，将溶液a缓慢加至溶液b中并升温至93℃继续搅拌3小时，保持温度加入琼脂粉，继续搅拌3小时，冷却至室温形成凝胶，将此凝胶烘干后，在箱式电阻炉中以每分钟不超过2℃的速度升温至290℃，保持此温度3小时，继续以每分钟不超过2℃的速度升温至
390℃，保持此温度3小时，自然冷却至室温得到由y2o3、ceo2和dy2o3组成的复合粉体材料；将氯铂酸加入质量分数为30%的葡萄糖水溶液中，加热回流2小时，自然冷却至室温，在连续搅拌状态下将上述的复合粉体材料加入其中，继续搅拌2小时候静置过夜，过滤、烘干得到pt掺杂的由y2o3、ceo2和dy2o3组成的复合粉体材料。
14.分析：用透射电镜测试此粉体材料，其最大粒径不超过30nm，平均粒径约为20nm；对其进行成分分析，测得组成为0.3% pt、36.6% y2o3、33.5% ceo2和29.6% dy2o3。
15.应用：以此粉体材料作为敏感材料测定空气中的三甲胺，线性范围0.8～117 mg/m3，检出限可达0.4mg/m3，共存物没有干扰。
16.实施例4将八水硫酸钇溶于质量分数为33%的柠檬酸水溶液中室温下搅拌1小时形成溶液a，将四水硫酸铈铵和五水醋酸镝溶于质量分数为42%的苹果酸水溶液中50℃温度下搅拌1小时形成溶液b，将溶液a缓慢加至溶液b中并升温至94℃继续搅拌2小时，保持温度加入琼脂粉，继续搅拌3小时，冷却至室温形成凝胶，将此凝胶烘干后，在箱式电阻炉中以每分钟不超过2℃的速度升温至295℃，保持此温度3小时，继续以每分钟不超过2℃的速度升温至395℃，保持此温度2小时，自然冷却至室温得到由y2o3、ceo2和dy2o3组成的复合粉体材料；将氯铂酸加入质量分数为30%的葡萄糖水溶液中，加热回流3小时，自然冷却至室温，在连续搅拌状态下将上述的复合粉体材料加入其中，继续搅拌2小时候静置过夜，过滤、烘干得到pt掺杂的由y2o3、ceo2和dy2o3组成的复合粉体材料。
17.分析：用透射电镜测试此粉体材料，其最大粒径不超过29nm，平均粒径约为20nm；对其进行成分分析，测得组成为0.7% pt、39.4% y2o3、32.7% ceo2和27.2% dy2o3。
18.应用：以此粉体材料作为敏感材料测定空气中的三甲胺，线性范围0.6～102 mg/m3，检出限可达0.2mg/m3，共存物没有干扰。
19.实施例5将磷酸钇和氯化钇溶于质量分数为35%的柠檬酸水溶液中室温下搅拌1小时形成溶液a，将氯化铈和十水草酸镝溶于质量分数为40%的苹果酸水溶液中50℃温度下搅拌1小时形成溶液b，将溶液a缓慢加至溶液b中并升温至95℃继续搅拌2小时，保持温度加入琼脂粉，继续搅拌3小时，冷却至室温形成凝胶，将此凝胶烘干后，在箱式电阻炉中以每分钟不超过2℃的速度升温至300℃，保持此温度3小时，继续以每分钟不超过2℃的速度升温至400℃，保持此温度2小时，自然冷却至室温得到由y2o3、ceo2和dy2o3组成的复合粉体材料；将氯铂酸加入质量分数为30%的葡萄糖水溶液中，加热回流4小时，自然冷却至室温，在连续搅拌状态下将上述的复合粉体材料加入其中，继续搅拌2小时候静置过夜，过滤、烘干得到pt掺杂的由y2o3、ceo2和dy2o3组成的复合粉体材料。
20.分析：用透射电镜测试此粉体材料，其最大粒径不超过26nm，平均粒径约为15nm；对其进行成分分析，测得组成为0.5% pt、42.7% y2o3、31.8% ceo2和25.0% dy2o3。
21.应用：以此粉体材料作为敏感材料测定空气中的三甲胺，线性范围0.7～99 mg/m3，检出限可达0.3mg/m3，共存物没有干扰。