一种笼状结构znmno4纳米传感材料的制备工艺
技术领域
1.本发明公开了笼状结构znmno4纳米传感材料及其制备工艺，属于纳米材料领域。
背景技术：
2.在众多的功能材料中，半导体金属氧化物是最富有代表性的材料之一，它们在现代半导体工业、电子产业、国防等方面具有不可代替的作用。半导体金属氧化物的导电能力介于导体和绝缘体之间，它们对于外界条件(如光、电、热、磁等)的改变非常敏感。正是利用了它们的这个性质特点，人们可以设计并制造出某些具有特定用途的功能性器件，在科学技术研究、国防、工农业生产和人们的日常生活等众多领域中发挥着巨大的作用并有着广泛的应用需求。以zno和mno2为代表的二元半导体金属氧化物压敏材料，一直都受到人们广泛的关注。但是，单独的zno和mno2材料一直都存在选择性较差和灵敏度低等问题，不利于其在传感器领域的应用同时存在着效率低、质量难以控制等问题。
3.为了克服上述问题，本发明通过将三元复合氧化物znmno4取代传统单相氧化物，其敏感性能会优于单一组分的zno和mno2。通过水热合成法制备空心立方的znmno4纳米传感结构，所合成出来的znmno4纳米材料具有结晶性好、尺寸均匀的特点，将它们应用于压敏传感领域，灵敏度高和响应快的特点，具有十分重要和具有潜在的应用价值。
技术实现要素：
4.本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，发明本发明公开了一种笼状结构的znmno4纳米传感材料的制备工艺，所合成出来的znmno4纳米材料具有结晶性好、尺寸均匀的特点。
5.为实现以上目标，本发明的具体实施方案如下：一种笼状结构znmno4纳米传感材料的制备工艺，其特征是:基于水热合成法，采用复合表面活性剂辅助制备了abo4结构的znmno4纳米传感材料，制备的znmno4具备笼状结构，其材料尺寸均匀，其边长为100-300nm。
6.进一步的其特征在于，具体工艺分为以下几个步骤：
①
将二水合醋酸锌(zn (ch3coo) 2
)
·
2h2o，五水合四氯化锰(mncl4·
5h2o) ，氢氧化钠(naoh)和复合乳化剂用去离子水在磁力搅拌情况下配置成前驱液；
②
将前驱液转入到聚四氟乙烯内胆的水热反应釜中密封，接着在150-200℃水热反应6-12 h后随炉冷却到室温，得到粗产品；
③
将粗产品过滤分离，然后用去离子水和乙醇混合液将沉淀多次洗涤离心分离，最后在90℃空气气氛下烘干得到最终产物。
7.进一步的其特征在于，各组分比例如下：zn (ch3coo) 2
)
·
2h2o
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15-20gmncl4·
5h2o
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15-20gnaoh
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0.2-0.5g
复合乳化剂
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0.02-0.1g进一步的其特征在于复合乳化剂为十二烷基硫酸钠与op-10（聚氧乙烯辛基苯酚醚-10）混合，二者比例为1：1。
具体实施方式
8.以下结合具体实施例对本发明的实施方案进一步说明。
9.除非特别指明，以下实施例中的试剂均可从正规渠道商购获得。
10.实施例1称取以下重量份数的各组分：zn (ch3coo) 2
)
·
2h2o
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15gmncl4·
5h2o
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0.2g复合乳化剂
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0.02g其制备工艺步骤如下：
①
将二水合醋酸锌(zn (ch3coo) 2
)
·
2h2o，五水合四氯化锰(mncl4·
5h2o) ，氢氧化钠(naoh)和复合乳化剂用去离子水在磁力搅拌情况下配置成前驱液；
②
将前驱液转入到聚四氟乙烯内胆的水热反应釜中密封，接着在150℃水热反应6 h后随炉冷却到室温，得到粗产品；
③
将粗产品过滤分离，然后用去离子水和乙醇混合液将沉淀多次洗涤离心分离，最后在90℃空气气氛下烘干得到最终产物。
11.实施例2称取以下重量份数的各组分：zn (ch3coo) 2
)
·
2h2o
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18gmncl4·
5h2o
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16gnaoh
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0.4g复合乳化剂
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0.05g其制备工艺步骤如下：
①
将二水合醋酸锌(zn (ch3coo) 2
)
·
2h2o，五水合四氯化锰(mncl4·
5h2o) ，氢氧化钠(naoh)和复合乳化剂用去离子水在磁力搅拌情况下配置成前驱液；
②
将前驱液转入到聚四氟乙烯内胆的水热反应釜中密封，接着在180℃水热反应7h后随炉冷却到室温，得到粗产品；
③
将粗产品过滤分离，然后用去离子水和乙醇混合液将沉淀多次洗涤离心分离，最后在90℃空气气氛下烘干得到最终产物。
12.实施例3称取以下重量份数的各组分：zn (ch3coo) 2
)
·
2h2o
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20gmncl4·
5h2o
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20gnaoh
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0.5g复合乳化剂
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0.1g
其制备工艺步骤如下：
①
将二水合醋酸锌(zn (ch3coo) 2
)
·
2h2o，五水合四氯化锰(mncl4·
5h2o) ，氢氧化钠(naoh)和复合乳化剂用去离子水在磁力搅拌情况下配置成前驱液；
②
将前驱液转入到聚四氟乙烯内胆的水热反应釜中密封，接着在200℃水热反应12 h后随炉冷却到室温，得到粗产品；
③
将粗产品过滤分离，然后用去离子水和乙醇混合液将沉淀多次洗涤离心分离，最后在90℃空气气氛下烘干得到最终产物。
技术特征：
1.一种笼状结构znmno4纳米传感材料的制备工艺，其特征是:基于水热合成法，采用复合表面活性剂辅助制备了abo4结构的znmno4纳米传感材料，制备的znmno4具备笼状结构，其材料尺寸均匀，其边长为100-300nm。2.根据权利要求1所述的一种笼状结构znmno4纳米传感材料的制备工艺，其特征在于，具体工艺分为以下几个步骤：
①
将二水合醋酸锌(zn (ch3coo) 2
)
·
2h2o，五水合四氯化锰(mncl4·
5h2o) ，氢氧化钠(naoh)和复合乳化剂用去离子水在磁力搅拌情况下配置成前驱液；
②
将前驱液转入到聚四氟乙烯内胆的水热反应釜中密封，接着在150-200℃水热反应6-12 h后随炉冷却到室温，得到粗产品；
③
将粗产品过滤分离，然后用去离子水和乙醇混合液将沉淀多次洗涤离心分离，最后在90℃空气气氛下烘干得到最终产物。3.根据权利要求2所述的一种笼状结构znmno4纳米传感材料的制备工艺，其特征在于，各组分比例如下：zn (ch3coo) 2
)
·
2h2o
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15-20gmncl4·
5h2o
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15-20gnaoh
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0.2-0.5g复合乳化剂
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0.02-0.1g4.根据权利要求1所述的一种笼状结构znmno4纳米传感材料的制备工艺，其特征在于复合乳化剂为十二烷基硫酸钠与op-10（聚氧乙烯辛基苯酚醚-10）混合，二者比例为1：1。
技术总结
本发明公开了一种笼状结构的ZnMnO4纳米传感材料的制备工艺。其技术方案是：基于水热合成法，采用复合表面活性剂辅助制备了ABO4结构的ZnMnO4纳米传感材料。制备的ZnMnO4具备笼状结构，其材料尺寸均匀，其边长为100-300nm。其中复合表面活性剂在制备笼状结构的ZnMnO4过程中起了关键作用，所合成出来的ZnMnO4纳米材料具有结晶性好、尺寸均匀的特点。尺寸均匀的特点。
技术研发人员：陆洪彬 陆伟华 唐伟
受保护的技术使用者：南通纳瑞纳米科技有限公司
技术研发日：2020.09.15
技术公布日：2022/3/14
技术领域
1.本发明公开了笼状结构znmno4纳米传感材料及其制备工艺，属于纳米材料领域。
背景技术：
2.在众多的功能材料中，半导体金属氧化物是最富有代表性的材料之一，它们在现代半导体工业、电子产业、国防等方面具有不可代替的作用。半导体金属氧化物的导电能力介于导体和绝缘体之间，它们对于外界条件(如光、电、热、磁等)的改变非常敏感。正是利用了它们的这个性质特点，人们可以设计并制造出某些具有特定用途的功能性器件，在科学技术研究、国防、工农业生产和人们的日常生活等众多领域中发挥着巨大的作用并有着广泛的应用需求。以zno和mno2为代表的二元半导体金属氧化物压敏材料，一直都受到人们广泛的关注。但是，单独的zno和mno2材料一直都存在选择性较差和灵敏度低等问题，不利于其在传感器领域的应用同时存在着效率低、质量难以控制等问题。
3.为了克服上述问题，本发明通过将三元复合氧化物znmno4取代传统单相氧化物，其敏感性能会优于单一组分的zno和mno2。通过水热合成法制备空心立方的znmno4纳米传感结构，所合成出来的znmno4纳米材料具有结晶性好、尺寸均匀的特点，将它们应用于压敏传感领域，灵敏度高和响应快的特点，具有十分重要和具有潜在的应用价值。
技术实现要素：
4.本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，发明本发明公开了一种笼状结构的znmno4纳米传感材料的制备工艺，所合成出来的znmno4纳米材料具有结晶性好、尺寸均匀的特点。
5.为实现以上目标，本发明的具体实施方案如下：一种笼状结构znmno4纳米传感材料的制备工艺，其特征是:基于水热合成法，采用复合表面活性剂辅助制备了abo4结构的znmno4纳米传感材料，制备的znmno4具备笼状结构，其材料尺寸均匀，其边长为100-300nm。
6.进一步的其特征在于，具体工艺分为以下几个步骤：
①
将二水合醋酸锌(zn (ch3coo) 2
)
·
2h2o，五水合四氯化锰(mncl4·
5h2o) ，氢氧化钠(naoh)和复合乳化剂用去离子水在磁力搅拌情况下配置成前驱液；
②
将前驱液转入到聚四氟乙烯内胆的水热反应釜中密封，接着在150-200℃水热反应6-12 h后随炉冷却到室温，得到粗产品；
③
将粗产品过滤分离，然后用去离子水和乙醇混合液将沉淀多次洗涤离心分离，最后在90℃空气气氛下烘干得到最终产物。
7.进一步的其特征在于，各组分比例如下：zn (ch3coo) 2
)
·
2h2o
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15-20gmncl4·
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15-20gnaoh
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0.2-0.5g
复合乳化剂
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0.02-0.1g进一步的其特征在于复合乳化剂为十二烷基硫酸钠与op-10（聚氧乙烯辛基苯酚醚-10）混合，二者比例为1：1。
具体实施方式
8.以下结合具体实施例对本发明的实施方案进一步说明。
9.除非特别指明，以下实施例中的试剂均可从正规渠道商购获得。
10.实施例1称取以下重量份数的各组分：zn (ch3coo) 2
)
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2h2o
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15gmncl4·
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15gnaoh
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0.2g复合乳化剂
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0.02g其制备工艺步骤如下：
①
将二水合醋酸锌(zn (ch3coo) 2
)
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2h2o，五水合四氯化锰(mncl4·
5h2o) ，氢氧化钠(naoh)和复合乳化剂用去离子水在磁力搅拌情况下配置成前驱液；
②
将前驱液转入到聚四氟乙烯内胆的水热反应釜中密封，接着在150℃水热反应6 h后随炉冷却到室温，得到粗产品；
③
将粗产品过滤分离，然后用去离子水和乙醇混合液将沉淀多次洗涤离心分离，最后在90℃空气气氛下烘干得到最终产物。
11.实施例2称取以下重量份数的各组分：zn (ch3coo) 2
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2h2o
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0.4g复合乳化剂
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0.05g其制备工艺步骤如下：
①
将二水合醋酸锌(zn (ch3coo) 2
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2h2o，五水合四氯化锰(mncl4·
5h2o) ，氢氧化钠(naoh)和复合乳化剂用去离子水在磁力搅拌情况下配置成前驱液；
②
将前驱液转入到聚四氟乙烯内胆的水热反应釜中密封，接着在180℃水热反应7h后随炉冷却到室温，得到粗产品；
③
将粗产品过滤分离，然后用去离子水和乙醇混合液将沉淀多次洗涤离心分离，最后在90℃空气气氛下烘干得到最终产物。
12.实施例3称取以下重量份数的各组分：zn (ch3coo) 2
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0.5g复合乳化剂
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0.1g
其制备工艺步骤如下：
①
将二水合醋酸锌(zn (ch3coo) 2
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2h2o，五水合四氯化锰(mncl4·
5h2o) ，氢氧化钠(naoh)和复合乳化剂用去离子水在磁力搅拌情况下配置成前驱液；
②
将前驱液转入到聚四氟乙烯内胆的水热反应釜中密封，接着在200℃水热反应12 h后随炉冷却到室温，得到粗产品；
③
将粗产品过滤分离，然后用去离子水和乙醇混合液将沉淀多次洗涤离心分离，最后在90℃空气气氛下烘干得到最终产物。
技术特征：
1.一种笼状结构znmno4纳米传感材料的制备工艺，其特征是:基于水热合成法，采用复合表面活性剂辅助制备了abo4结构的znmno4纳米传感材料，制备的znmno4具备笼状结构，其材料尺寸均匀，其边长为100-300nm。2.根据权利要求1所述的一种笼状结构znmno4纳米传感材料的制备工艺，其特征在于，具体工艺分为以下几个步骤：
①
将二水合醋酸锌(zn (ch3coo) 2
)
·
2h2o，五水合四氯化锰(mncl4·
5h2o) ，氢氧化钠(naoh)和复合乳化剂用去离子水在磁力搅拌情况下配置成前驱液；
②
将前驱液转入到聚四氟乙烯内胆的水热反应釜中密封，接着在150-200℃水热反应6-12 h后随炉冷却到室温，得到粗产品；
③
将粗产品过滤分离，然后用去离子水和乙醇混合液将沉淀多次洗涤离心分离，最后在90℃空气气氛下烘干得到最终产物。3.根据权利要求2所述的一种笼状结构znmno4纳米传感材料的制备工艺，其特征在于，各组分比例如下：zn (ch3coo) 2
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0.2-0.5g复合乳化剂
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0.02-0.1g4.根据权利要求1所述的一种笼状结构znmno4纳米传感材料的制备工艺，其特征在于复合乳化剂为十二烷基硫酸钠与op-10（聚氧乙烯辛基苯酚醚-10）混合，二者比例为1：1。
技术总结
本发明公开了一种笼状结构的ZnMnO4纳米传感材料的制备工艺。其技术方案是：基于水热合成法，采用复合表面活性剂辅助制备了ABO4结构的ZnMnO4纳米传感材料。制备的ZnMnO4具备笼状结构，其材料尺寸均匀，其边长为100-300nm。其中复合表面活性剂在制备笼状结构的ZnMnO4过程中起了关键作用，所合成出来的ZnMnO4纳米材料具有结晶性好、尺寸均匀的特点。尺寸均匀的特点。
技术研发人员：陆洪彬 陆伟华 唐伟
受保护的技术使用者：南通纳瑞纳米科技有限公司
技术研发日：2020.09.15
技术公布日：2022/3/14
再多了解一些
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