一种多肽/MoS2/SnO2复合材料制备方法及应用与流程

一种多肽/mos2/sno2复合材料制备方法及应用
技术领域
1.本发明涉及一种co气敏传感器，尤其是涉及一种多肽/mos2/sno2复合材料制备方法及应用。


背景技术：

2.一氧化碳是含碳的可燃物在不充分、不完全燃烧条件下的产物。其具有无色无味、易与血红蛋白结合生成碳氧血红蛋白等特性。当人体吸入过量一氧化碳会导致中毒，出现头晕、呕吐甚至昏迷等更为严重的症状。所以对co气体的实时连续监测十分重要。
3.目前实际操作中，对于气体的检测和分析仍以大型仪器分析为主，如气相色谱、红外吸收、离子迁移谱等分析仪器。通常而言，这些大型仪器所涉及的前处理步骤复杂、操作繁琐、仪器维护成本昂贵，并且需要专业人士操作，这些弊端给气体的分析检测带来了非常不利的影响，极大地限制了它们的实际应用。因此需要操作简单、使用条件要求不高、且灵敏度较高的传感器。


技术实现要素：

4.本发明是为了提供一种多肽/mos2/sno2复合材料制备方法，利用该多肽/mos2/sno2复合材料制得传感器可实现有效、快速检测co气体，为室温下co气体检测提供了新思路。
5.本发明还提供了一种多肽/mos2/sno2复合材料在co气敏传感器中的应用。
6.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种多肽/mos2/sno2复合材料制备方法，包括以下步骤：(1)制备多肽/sno2材料将四氯化锡五水化合物、聚乙烯吡咯烷酮-k30、氢氧化钠、去离子水和无水乙醇混合均匀，得混合液；在混合液中加入所需量的多肽，搅拌均匀后进行水热反应；反应结束后离心，分离物洗涤、离心；将分离物干燥、退火，得多肽/sno2材料。通过多肽介导无机离子沉积，能形成外貌精美、结构完整统一的片状多肽/sno2材料；多肽的加入量可为四氯化锡五水化合物、聚乙烯吡咯烷酮-k30、氢氧化钠总质量的0.1％～1.5％。
7.(2)制备多肽/mos2/sno2复合材料在mos2及多肽/sno2中分别加入适量去离子水并超声分散，得mos2分散液及多肽/sno2分散液；将mos2分散液及多肽/sno2分散液混合后，干燥，得多肽/mos2/sno2复合材料。
8.作为优选，步骤(1)中，混合液中，四氯化锡五水化合物、聚乙烯吡咯烷酮-k30及氢氧化钠的总质量与去离子水和无水乙醇的总质量之比为1:1，其中，四氯化锡五水化合物、聚乙烯吡咯烷酮-k30及氢氧化钠的质量比为18:5:12，去离子水和无水乙醇的质量比为2:3。
9.作为优选，步骤(1)中，所述多肽为二苯丙氨酸二肽。
10.作为优选，步骤(1)中，水热反应条件为：反应温度160℃，反应时间24～36h。
11.作为优选，步骤(1)中，洗涤采用去离子水和无水乙醇交替清洗。
12.作为优选，步骤(1)中，干燥条件为：干燥温度80℃，干燥时间12～16h。
13.作为优选，步骤(1)中，退火条件为：在300℃条件下退火60～90min。
14.作为优选，步骤(2)中，多肽/mos2/sno2复合材料中，多肽/mos2和sno2的质量比为1:200。
15.一种多肽/mos2/sno2复合材料的应用，具体应用方法为：将多肽/mos2/sno2复合材料加入适量去离子水中，超声分散，得多肽/mos2/sno2复合材料分散液；将多肽/mos2/sno2复合材料分散液均匀喷涂在叉指电极上，烘干后得co气敏传感器。可将分散液通过移液枪转移到喷笔的容器中，使用喷涂法均匀喷涂在叉指电极上，喷笔气压为0.01mpa～0.03mpa，气压设置在该区间内，复合材料喷涂效果最佳。
16.作为优选，多肽/mos2/sno2复合材料分散液中，多肽/mos2/sno2复合材料浓度为 20mg/ml。
17.因此，本发明具有如下有益效果：(1)提供一种多肽/mos2/sno2复合材料制备方法，制备得到的复合材料外貌精美，结构完整统一；(2)利用该多肽/mos2/sno2复合材料制得传感器整体性能好，可实现有效、快速检测co气体，为室温下co气体检测提供了新思路。
附图说明
18.图1是实施例1中的多肽/mos2/sno2复合材料sem图。
19.图2是对比例1中的mos2/sno2复合材料sem图。
20.图3是实施例1～4中的多肽/mos2/sno2复合材料制得的co气敏传感器对不同浓度 (10、20、30、40ppm)co气体的响应恢复测试曲线图。
21.图4是实施例1～4中的多肽/mos2/sno2复合材料制得的co气敏传感器对指定浓度 (40ppm)co气体的响应恢复时间图。
22.图5是实施例1～4中的多肽/mos2/sno2复合材料制得的co气敏传感器在co气体响应恢复测试后灵敏度与co浓度之间的线性关系图。
23.图6是实施例1～4中的多肽/mos2/sno2复合材料制得的co气敏传感器在co气体响应恢复测试后重复性测试结果图。
24.图7是对比例1～4中的mos2/sno2复合材料制得的co气敏传感器对不同浓度(10、 20、30、40ppm)co气体的响应恢复测试曲线图。
25.图8是对比例1～4中的mos2/sno2复合材料制得的co气敏传感器对指定浓度(40ppm) co气体的响应恢复时间图。
26.图9是对比例1～4中的mos2/sno2复合材料制得的co气敏传感器在co气体响应恢复测试后灵敏度与co浓度之间的线性关系图。
27.图10是对比例1～4中的mos2/sno2复合材料制得的co气敏传感器在co气体响应恢复测试后重复性测试结果图。
材料；其余与实施例1完全相同，得到对比例4对比例4与实施例4相比，不同之处在于：步骤(1)中未添加多肽(二苯丙氨酸二肽)，其余与实施例4完全相同，mos2/sno2复合材料。
38.分别将实施例1～4中得到的多肽/mos2/sno2复合材料、对比例1～4中得到的mos2/sno2复合材料应用至co气敏传感器中，具体应用方法为：将多肽/mos2/sno2复合材料、mos2/sno2复合材料加入适量去离子水中，超声分散，得到质量浓度为20mg/ml的多肽/mos2/sno2复合材料分散液、质量浓度为20mg/ml的mos2/sno2复合材料分散液；将多肽/mos2/sno2复合材料分散液、mos2/sno2复合材料分散液均匀喷涂在叉指电极上，烘干后得co气敏传感器。
39.由实施例1～4中的多肽/mos2/sno2复合材料制得的co气敏传感器对不同浓度(10、 20、30、40ppm)co气体的响应恢复测试结果如图3所示，对指定浓度(40ppm)的响应恢复时间如图4所示，灵敏度与co浓度之间的线性关系如图5所示，重复性测试6
38.由对比例1～4中的mos2/sno2复合材料制得的co气敏传感器对不同浓度(10、20、 30、40ppm)co气体的响应恢复测试结果如图7所示，对指定浓度(40ppm)的响应恢复时间如图8所示，灵敏度与co浓度之间的线性关系如图9所示，重复性测试10 根据图3和图7对比可知，多肽/mos2/sno2复合材料制得的co气敏传感器的灵敏度较 mos2/sno2复合材料制得的co气敏传感器的灵敏度更高。
40.根据图4和图8对比可知，多肽/mos2/sno2复合材料制得的co气敏传感器的响应恢复时间较mos2/sno2复合材料制得的co气敏传感器的响应恢复时间更短。
41.根据图5和图9对比可知，随着co浓度的增加，多肽/mos2/sno2复合材料制得的co 气敏传感器的响应值较mos2/sno2复合材料制得的co气敏传感器的响应值更大，且线性关系也更良好。
42.根据图6和图10对比可知，多肽/mos2/sno2复合材料制得的co气敏传感器的重复性较mos2/sno2复合材料制得的co气敏传感器的重复性更好。
43.以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。