一种贵金属敏化的纳米多孔SnO2基气敏材料的制备方法与流程

技术特征：
1.一种贵金属敏化的纳米多孔sno2基气敏材料的制备方法，其特征在于，包括：采用二元醇作为溶剂及金属前驱体改性剂，两亲性嵌段共聚物作为结构诱导剂，其中亲水嵌段为能与sno2前驱体通过静电作用、配位作用和/或氢键作用相作用的聚合物；结构诱导剂对sno2前驱体和贵金属前驱体共组装时，二元醇先与sno2前驱体和贵金属前驱体发生螯合作用形成金属螯合物，再与两亲性嵌段共聚物形成反相复合胶束；组装完成后进行溶剂挥发时，反相复合胶束进一步堆积形成超大分子组装体，为煅烧提供骨架，并在煅烧去除结构诱导剂后获得大孔径的纳米多孔，得到贵金属敏化的纳米多孔sno2基气敏材料。2.根据权利要求1所述的贵金属敏化的纳米多孔sno2基气敏材料的制备方法，其特征在于，所述的纳米多孔sno2基气敏材料包括纳米多孔sno2气敏材料及纳米多孔sno2基复合其他金属氧化物的气敏材料。3.根据权利要求2所述的贵金属敏化的纳米多孔sno2基气敏材料的制备方法，其特征在于，所述其他金属氧化物，包括氧化镍、氧化锌、氧化钨、氧化铌、氧化锆、氧化钛中的一种或多种。4.根据权利要求1任一项所述的贵金属敏化的纳米多孔sno2基气敏材料的制备方法，其特征在于，所述贵金属包括铂、钯、金、银、铑、钌、锇、铱的一种或两种及以上合金。5.根据权利要求1-4任一项所述的贵金属敏化的纳米多孔sno2基气敏材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体步骤如下：步骤s1，将无机锡盐和贵金属前驱体加入到二元醇溶剂中，搅拌5～20min，形成均匀的第一混合溶液；其中，无机锡盐与二元醇溶剂的质量比为1:5～1:20，加入的贵金属前驱体占无机锡盐的质量百分数为0.5wt％～2wt％；步骤s2，将两亲性嵌段共聚物与浓酸溶液加入到第一混合溶液中，搅拌1～2h，得到第二混合溶液；其中，两亲性嵌段共聚物与无机锡盐的质量比为1:5～1:1，浓酸溶液与无机锡盐的质量比为1:1～1:5；步骤s3，将第二混合溶液转移至培养皿中，置于25～70℃下使溶剂挥发，10～24h后，转移到100～150℃的烘箱中，固化10～24h，得到均匀的透明薄膜，将所述透明薄膜从培养皿中刮下并研磨，得到第一粉末；步骤s4，将第一粉末转移至管式炉中，在n2气氛下以1～5℃/min的升温速率升至300～400℃，煅烧1～3h，得到第二粉末；步骤s5，将第二粉末转移至马弗炉中，在空气中以5～10℃/min的升温速率升至350～500℃，煅烧1～3h，得到贵金属敏化的纳米多孔sno2气敏材料。6.根据权利要求5所述的贵金属敏化的纳米多孔sno2基气敏材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，还包括将氧化镍、氧化锌、氧化钨、氧化铌、氧化锆、氧化钛中的至少一种氧化物前驱体加入到二元醇溶剂中；步骤s5中，得到贵金属敏化的纳米多孔sno2基复合金属氧化物气敏材料。7.根据权利要求5所述的贵金属敏化的纳米多孔sno2基气敏材料的制备方法，其特征在于，所述二元醇为碳数为2～12的二元醇，包括乙二元醇、1,3-丙二元醇、1,4-丁二元醇、1,5-戊二元醇、1,6-己二元醇、1,7-庚二元醇、1,8-辛二元醇、1,10-癸二元醇、1,12-十二烷二
元醇中的一种或多种。8.根据权利要求5所述的贵金属敏化的纳米多孔sno2基气敏材料的制备方法，其特征在于，所述无机锡盐选自四氯化锡、氯化亚锡、硫酸亚锡、锡酸钠中的一种。9.根据权利要求5所述的贵金属敏化的纳米多孔sno2基气敏材料的制备方法，其特征在于，所述浓酸溶液可以为浓盐酸、浓硝酸、浓硫酸等的一种或多种；所使用的两亲性嵌段共聚物为两嵌段、三嵌段或多嵌段共聚物，数均分子量为5000～60000。10.根据权利要求5所述的贵金属敏化的纳米多孔sno2基气敏材料的制备方法，其特征在于，所得到的贵金属敏化的纳米多孔sno2基气敏材料，比表面积在80m2·
g-1
～200m2·
g-1
，孔径尺寸为15nm～50nm，孔容为0.1cm3·
g-1
～1.5cm3·
g-1
，贵金属纳米颗粒尺寸为1～5nm，尺寸均匀且高度分散。

技术总结
本发明提供了一种贵金属敏化的纳米多孔SnO2基气敏材料的制备方法，属于先进多孔纳米材料领域。所述制备方法采用二元醇作为溶剂及金属前驱体改性剂，两亲性嵌段共聚物作为结构诱导剂；结构诱导剂对SnO2前驱体和贵金属前驱体共组装时，二元醇先与SnO2前驱体发生螯合作用形成金属螯合物，再与两亲性嵌段共聚物形成反相复合胶束；组装完成后进行溶剂挥发时，反相复合胶束进一步堆积形成超大分子组装体，为煅烧提供骨架，并在煅烧分解结构诱导剂后形成大孔径的介孔孔道，从而得到贵金属敏化的纳米多孔SnO2基气敏材料。本发明所述的合成方法对合成条件要求低，同时反应产量高，易于工业化生产，且可应用于各种高性能气体传感器的开发应用。应用。


技术研发人员：万辉明 姜新亮 严辉
受保护的技术使用者：上海复感科技有限公司
技术研发日：2022.04.08
技术公布日：2022/7/15