一种纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料及其制备方法

1.本发明属于金属氧化物半导体气敏材料技术领域，具体涉及一种纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料及其制备方法。


背景技术：

2.随着社会经济的发展，工业化、城市化进程的加快，人口增长、环境污染和生态恶化等问题日益加剧。在日常的生产生活中会产生一些有机挥发性化合物(vocs)，vocs排放量的增加会对环境空气带来不利影响。其中作为重要工业原材料的乙二醇(eg)具有极大的毒性，会对人体健康造成很大的损害。乙二醇是一种重要有机化工原料，主要用于生产聚酯纤维和防冻剂。随着我国乙二醇产量的增加，人们的健康受到了严重威胁。乙二醇进入人体后产生的代谢产物具有较大的毒性，其代谢产物会刺激大脑，引发肾衰竭等疾病。因此，实现对乙二醇的快速在线跟踪检测及预警具有非常重要的意义。
3.目前检测有毒有害气体的方法有色谱－质谱法和分光光度法。然而，这些方法昂贵，检测周期长，并且难以实现在线实时监测。金属氧化物气体传感器具有成本低、尺寸小、可实现在线实时检测等优点，越来越多地被用于有害气体的检测过程中。气体传感器其作用机理是将测试气体的浓度变化信息转化为电信号信息输出，通过分析电信号信息的变化进一步实现对目标气体的检测。研究开发对有害气体响应快，选择性和稳定性好，具有优异性能的气敏传感器对于有害气体的检测具有深远的科学意义。
4.钒酸铋属于n型半导体氧化物，无毒环保，属多元金属氧化物，比单一金属氧化物拥有更为优良的选择性和反应性，对乙二醇也显示出良好的敏感特性，是构建钒酸铋气敏元件的潜在材料。然而，目前钒酸铋气敏材料依然存在工作温度高、较低温度检测时灵敏度低和响应恢复时间长等缺陷。这对环境中有毒气体的监测是极为不利的。对于金属氧化物半导体的气体传感器，其传感性能与载流子传输特性密切相关，而材料的微观形貌能影响载流子的传输与分离。其中微观形貌可以分为一维(纳米棒、纳米纤维)、二维(纳米片)和三维(球状、花状)，其中一维和二维等低维材料具有较大的比表面积和小尺寸效应。纳米纤维状可以使电子-空穴分别聚集在棒的侧面和端面，有效降低了载流子复合率，其较大的长径比也对比表面积和反应活性位点有显著提升。因此对纯bivo4材料进行结构调控，通过微观形貌和缺陷结构的可控制备，抑制电子-空穴的复合，降低载流子复合率来提高其灵敏度是气敏材料的一个重要研究方向。
5.传统钒酸铋气敏材料的制备方法主要包括磁控溅射法，溶胶-凝胶法，水热法等，这些方法存在能耗高、耗时长，原材料价格昂贵等缺点，且制备的钒酸铋气敏材料灵敏度不够高，工作温度范围有待进一步扩大。为提高钒酸铋气敏材料的灵敏度，研究者做了大量工作，如离子掺杂、与其它金属氧化物复合、开发新材料等。而对钒酸铋进行掺杂或将其与其它物质复合，使得制备工艺复杂化，且工艺参数较多难以控制。要从根本上解决目前钒酸铋气敏材料所存在的灵敏度差、响应恢复不够快及工作温度范围窄等问题，还需加强对新型气敏材料的开发研究。shitu pei(journal of alloys and compounds 859(2021)158400)
公开了一种新型bivo4气敏材料的制备方法和应用，该方法以五水合硝酸铋和偏钒酸铵为初始原料，硝酸为溶剂，调节溶液ph，采用水热法制得了珊瑚状bivo4气敏材料。该方法制备工艺复杂，需要后续高温煅烧处理，能耗高，耗时长，且制得的bivo4气敏材料对乙二醇气体的最佳工作温度高达340℃。因而开发一种无需高温煅烧更为经济可行的钒酸铋材料及其制备方法，并获得高灵敏度，快速响应且较低工作温度的气敏材料成为研究的关键。


技术实现要素：

6.发明目的
7.为解决上述现有技术存在的问题，本专利提供一种纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料及其制备方法，纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料尺寸小，有效表面积利用率高，利用其制备的气敏元件具有对乙二醇气体灵敏度高，工作温度低和响应恢复快等特点，涉及的制备工艺简单易操作、成本低廉且无需后续高温煅烧设备，投资少。
8.技术方案
9.一种纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料，纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料由纳米纤维堆叠的纤维簇和独立分散的纳米纤维组成，独立分散的纳米纤维的直径为5～50nm，纳米纤维堆叠的纤维簇的直径为10～500nm，并含小于2nm的纤维间隙微孔，纳米纤维堆叠的纤维簇和独立分散的纳米纤维相互搭接形成50～150nm的大孔。
10.进一步的，所述纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料75％～85％由2～12根的纳米纤维组成，长径比为8～24；纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料10％～15％为独立分散的纳米纤维，长径比为5～24；5％～10％由其他根数的纳米纤维簇组成，长径比为5～24。
11.一种如所述的纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料的制备方法，步骤如下：
12.步骤一、配置浓度为1～4mol/l的稀硝酸溶液；
13.步骤二、将五水硝酸铋和偏钒酸铵分别加入浓度为1～4mol/l的稀硝酸溶液中，得到浓度为0.01～0.04mol/l的硝酸铋混合溶液和浓度为0.01～0.04mol/l的偏钒酸铵混合溶液，在室温条件下分别搅拌均匀，分别形成无色澄清溶液和淡黄色澄清溶液；
14.步骤三、将步骤二所制得的偏钒酸铵混合溶液逐滴加入到硝酸铋混合溶液中，在室温条件下搅拌均匀混合，得到硝酸铋与偏钒酸铵的混合溶液；
15.步骤四、将氨水逐滴加入到步骤三所制备的硝酸铋与偏钒酸铵的混合溶液中，调节ph值为5～6.5，在室温条件下不断搅拌使其均匀混合，形成黄色悬浊混合溶液；
16.步骤五、将步骤四所制备的黄色悬浊混合溶液倒入特氟龙内衬中，将其放入反应釜后于150～220℃的温度和35～40mpa的压力下溶剂热反应5～18h，自然冷却到室温得到黄色悬浊混合溶液；
17.步骤六、将步骤五所制备的黄色悬浊混合溶液放入离心机中离心，得到沉淀物；
18.步骤七、在步骤六所制备的沉淀物中倒入无水乙醇，将倒入无水乙醇的沉淀物放入气动旋转摇晃机上，旋转震荡使其均匀分散在无水乙醇中，得到充分的洗涤，最终得到黄色悬浊液；
19.步骤八、将步骤七所制备的黄色悬浊液放入离心机中离心，得到沉淀物，沉淀物经洗涤干燥后，最终制得纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料。
20.进一步的，所述步骤二中五水硝酸铋与偏钒酸铵的摩尔比为(1.01～1.2):1。
21.进一步的，所述步骤二中搅拌硝酸铋混合溶液和偏钒酸铵混合溶液的搅拌速率为400～1000rad/min。
22.进一步的，所述步骤三中搅拌硝酸铋与偏钒酸铵的混合溶液的搅拌速率为400～1000rad/min。
23.进一步的，所述步骤三中，偏钒酸铵混合溶液逐滴加入到硝酸铋混合溶液中的滴加速率为0.07～0.17ml/min。
24.进一步的，所述步骤四中氨水缓慢逐滴加入硝酸铋与偏钒酸铵的混合溶液中的搅拌速度为400～1000rad/min。
25.进一步的，所述步骤四中氨水的滴加速率为0.07～0.17ml/min。
26.进一步的，所述步骤八中沉淀物洗涤使用了震荡洗涤设备，震荡洗涤设备包括固定台、固定挡板、固定立板、固定顶板、电机和震荡容器，固定台、固定挡板和固定顶板从上至下依次固定在固定立板的一侧，电机固定于固定立板的另一侧，电机的电机轴穿过固定立板并固定有轴套，轴套外卡接有转盘，转盘靠近外圈的位置固定有螺栓，螺栓上转动连接第一连杆的一端，第一连杆的另一端与第三连杆和第二连杆的一端同时通过插销转动连接在一起，第三连杆的另一端通过第一铰链转动连接在固定台的上端，第二连杆的另一端通过第二铰链转动连接在推杆的下端，推杆竖直穿过了固定挡板并且上端固定有震荡容器，震荡容器竖直穿过了固定顶板，震荡容器与固定顶板之间设有滑动轴承，推杆外套有弹簧，弹簧位于震荡容器的下端和固定挡板的上端之间。
27.优点及效果
28.本发明制备得到的纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料，其纤维状形貌使电子在两端聚集，空穴在纤维侧面聚集，有效提高了载流子的分离率；具有尺寸小、长径比大，侧面光滑平整，气体吸附脱离容易进行、表面积有效利用率高等优点，将其应用于气敏元件对乙二醇气体的灵敏度高，响应时间较短。
29.本发明在洗涤方法上，用机械代替人力晃动，省时、省力，机械竖直晃动使其杂质被洗涤更加彻底，且不破坏物质形貌，有利于材料气敏性能的提升。
30.本发明涉及的制备方法简单易操作，成本低廉、无需活性剂，无毒环保，设备投资少。
附图说明
31.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列内容的表述。
32.图1为实施例2所制得的纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料的倍数为1000倍扫描电镜(sem)图；
33.图2为实施例2所制得的纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料的倍数为6000倍扫描电镜(sem)图；
34.图3为实施例2所制得的纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料的倍数为30000倍扫描电镜(sem)图；
35.图4为实施例2所制得的纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料在不同温度下对100ppm乙二醇的灵敏度图；
36.图5为实施例2所制得的纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料在不同温度下对100ppm乙二醇的动态响应曲线图；
37.图6为实施例2所制得的纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料在240℃温度下对100ppm乙二醇的响应恢复时间曲线图；
38.图7为实施例4所制得的纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料的扫描电镜(sem)图；
39.图8为震荡洗涤设备整体结构示意图；
40.图9为电机与转盘初的结构示意图；
41.图10为第一连杆、第二连杆和第三连杆转动连接处的结构示意图。
42.附图标记说明：1、固定台；2、第一铰链；3、第三连杆；4、插销；5、第二连杆；6、第二铰链；7、弹簧；8、滑动轴承；9、震荡容器；10、推杆；11、第一连杆；12、转盘；13、电机轴；14、第一垫片；15.螺栓；16、轴套；17、键；18、电机；19、第一螺母；20、固定挡板；21、第二垫片；22、第二螺母；23、第三垫片；24、第三螺母；25、固定立板；26、固定顶板。
具体实施方式
43.本发明实施例中采用的五水合硝酸铋、偏钒酸铵、硝酸、氨水和乙二醇为市购分析纯试剂。
44.本发明实施例中气体敏感测试采用郑州炜盛ws-30b气敏测试仪。
45.本发明实施例中微观形貌检测采用hitachi su8010场发射扫描电镜。
46.一种纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料，纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料由纳米纤维堆叠的纤维簇和独立分散的纳米纤维组成，独立分散的纳米纤维的直径为5～50nm，纳米纤维堆叠的纤维簇的直径为10～500nm，并含小于2nm的纤维间隙微孔，纳米纤维堆叠的纤维簇和独立分散的纳米纤维相互搭接形成50～150nm的大孔；纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料75％～85％由2～12根的纳米纤维组成，长径比为8～24；纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料10％～15％为独立分散的纳米纤维，长径比为5～24；5％～10％由其他根数(大于等于13根)的纳米纤维簇组成，长径比为5～24。
47.纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料的制备方法，步骤如下：
48.步骤一、量取一定量的浓硝酸与去离子水，配置浓度为1～4mol/l的稀硝酸溶液；
49.步骤二、称取一定量五水合硝酸铋和偏钒酸铵，五水硝酸铋与偏钒酸铵的摩尔比为(1.01～1.2):1；将五水硝酸铋和偏钒酸铵分别加入浓度为1～4mol/l的稀硝酸溶液中，得到浓度为0.01～0.04mol/l的硝酸铋混合溶液和浓度为0.01～0.04mol/l的偏钒酸铵混合溶液，在室温条件下分别搅拌速率为400～1000rad/min下搅拌均匀，分别形成无色澄清溶液和淡黄色澄清溶液；
50.步骤三、将步骤二所制得的偏钒酸铵混合溶液逐滴加入到硝酸铋混合溶液中，滴加速率为0.07～0.17ml/min，在室温条件下搅拌速率为400～1000rad/min下搅拌均匀混合，得到硝酸铋与偏钒酸铵的混合溶液；
51.步骤四、量取一定量的氨水，将氨水逐滴加入到步骤三所制备的硝酸铋与偏钒酸铵的混合溶液中，氨水的滴加速率为0.07～0.17ml/min，调节ph值为5～6.5，在室温条件下搅拌速率为400～1000rad/min下不断搅拌使其均匀混合，形成黄色悬浊混合溶液；
52.步骤五、将步骤四所制备的黄色悬浊混合溶液倒入特氟龙内衬中，将其放入反应
釜后于150～220℃的温度和35～40mpa的压力下溶剂热反应5～18h，自然冷却到室温得到黄色悬浊混合溶液；
53.步骤六、将步骤五所制备的黄色悬浊混合溶液放入离心机中离心，得到沉淀物；
54.步骤七、在步骤六所制备的沉淀物中倒入无水乙醇，将倒入无水乙醇的沉淀物放入气动旋转摇晃机上，旋转震荡5～10min，使其均匀分散在无水乙醇中，得到充分的洗涤，最终得到黄色悬浊液；
55.步骤八、将步骤七所制备的黄色悬浊液放入离心机中离心，得到沉淀物，沉淀物经洗涤干燥后，最终制得纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料。
56.如图8、图9和图10所示，沉淀物洗涤使用了震荡洗涤设备，震荡洗涤设备包括固定台1、固定挡板20、固定立板25、固定顶板26、电机18和震荡容器9，固定台1、固定挡板20和固定顶板26从上至下依次固定在固定立板25的一侧，电机18固定于固定立板25的另一侧，电机18的电机轴13穿过固定立板25并通过键17固定有轴套16，轴套16外卡接有转盘12，转盘12靠近外圈的位置通过第一螺母19固定有螺栓15，螺栓15上转动连接第一连杆11的一端，优选螺栓15与第一连杆11或第一连杆11与转盘12之间垫有第一垫片14，能减少摩擦，第一连杆11的另一端与第三连杆3和第二连杆5的一端同时通过插销4转动连接在一起，插销4的两端细中间粗，插销4的两端分别固定有第二螺母22和第三螺母24，第二螺母22与第三连杆3之间设有第二垫片21，第三螺母24与第二连杆5之间设有第三垫片23，第三连杆3的另一端通过第一铰链2转动连接在固定台1的上端，第二连杆5的另一端通过第二铰链6转动连接在推杆10的下端，推杆10竖直穿过了固定挡板20并且上端固定有震荡容器9，震荡容器9竖直穿过了固定顶板26，震荡容器9与固定顶板26之间设有滑动轴承8，推杆10外套有弹簧7，弹簧7位于震荡容器9的下端和固定挡板20的上端之间。震荡洗涤设备使用时操作如下：将样品放入震荡容器9中，启动电机18，电机轴13开始旋转，带动转盘12旋转，根据曲柄连杆原理，第一连杆11将带动第三连杆3和第二连杆5的旋转和移动，从而使第三连杆3和第二连杆5做有规律的夹合动作，进而使推杆10上下运动，从而使震荡容器9上下震荡，达到充分洗涤样品的目的。
57.实施例1
58.纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料的制备方法，步骤如下：
59.步骤一、量取一定量的浓硝酸与去离子水，配置浓度为1mol/l的稀硝酸溶液；
60.步骤二、称取一定量五水合硝酸铋和偏钒酸铵，五水硝酸铋与偏钒酸铵的摩尔比为1.01:1；将五水硝酸铋和偏钒酸铵分别加入浓度为1mol/l的稀硝酸溶液中，得到浓度为0.01mol/l的硝酸铋混合溶液和浓度为0.01mol/l的偏钒酸铵混合溶液，在室温条件下分别搅拌速率为400rad/min下搅拌均匀，分别形成无色澄清溶液和淡黄色澄清溶液；
61.步骤三、将步骤二所制得的偏钒酸铵混合溶液逐滴加入到硝酸铋混合溶液中，滴加速率为0.07ml/min，在室温条件下搅拌速率为400rad/min下搅拌均匀混合，得到硝酸铋与偏钒酸铵的混合溶液；
62.步骤四、量取一定量的氨水，将氨水逐滴加入到步骤三所制备的硝酸铋与偏钒酸铵的混合溶液中，氨水的滴加速率为0.07ml/min，调节ph值为6.5，在室温条件下搅拌速率为400rad/min下不断搅拌使其均匀混合，形成黄色悬浊混合溶液；
63.步骤五、将步骤四所制备的黄色悬浊混合溶液倒入特氟龙内衬中，将其放入反应
釜后于150℃的温度和40mpa的压力下溶剂热反应18h，自然冷却到室温得到黄色悬浊混合溶液；
64.步骤六、将步骤五所制备的黄色悬浊混合溶液放入离心机中离心，得到沉淀物；
65.步骤七、在步骤六所制备的沉淀物中倒入无水乙醇，将倒入无水乙醇的沉淀物放入气动旋转摇晃机上，旋转震荡5min，使其均匀分散在无水乙醇中，得到充分的洗涤，最终得到黄色悬浊液；
66.步骤八、将步骤七所制备的黄色悬浊液放入离心机中离心，得到沉淀物，沉淀物经洗涤干燥后，最终制得纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料。
67.实施例2
68.纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料的制备方法，步骤如下：
69.步骤一、量取一定量的浓硝酸与去离子水，配置浓度为2mol/l的稀硝酸溶液；
70.步骤二、称取一定量五水合硝酸铋和偏钒酸铵，五水硝酸铋与偏钒酸铵的摩尔比为1.1:1；将五水硝酸铋和偏钒酸铵分别加入浓度为2mol/l的稀硝酸溶液中，得到浓度为0.02mol/l的硝酸铋混合溶液和浓度为0.02mol/l的偏钒酸铵混合溶液，在室温条件下分别搅拌速率为600rad/min下搅拌均匀，分别形成无色澄清溶液和淡黄色澄清溶液；
71.步骤三、将步骤二所制得的偏钒酸铵混合溶液逐滴加入到硝酸铋混合溶液中，滴加速率为0.1ml/min，在室温条件下搅拌速率为600rad/min下搅拌均匀混合，得到硝酸铋与偏钒酸铵的混合溶液；
72.步骤四、量取一定量的氨水，将氨水逐滴加入到步骤三所制备的硝酸铋与偏钒酸铵的混合溶液中，氨水的滴加速率为0.1ml/min，调节ph值为6，在室温条件下搅拌速率为600rad/min下不断搅拌使其均匀混合，形成黄色悬浊混合溶液；
73.步骤五、将步骤四所制备的黄色悬浊混合溶液倒入特氟龙内衬中，将其放入反应釜后于180℃的温度和38mpa的压力下溶剂热反应14h，自然冷却到室温得到黄色悬浊混合溶液；
74.步骤六、将步骤五所制备的黄色悬浊混合溶液放入离心机中离心，得到沉淀物；
75.步骤七、在步骤六所制备的沉淀物中倒入无水乙醇，将倒入无水乙醇的沉淀物放入气动旋转摇晃机上，旋转震荡6min，使其均匀分散在无水乙醇中，得到充分的洗涤，最终得到黄色悬浊液；
76.步骤八、将步骤七所制备的黄色悬浊液放入离心机中离心，得到沉淀物，沉淀物经洗涤干燥后，最终制得纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料。
77.所得材料的扫描电镜图片如图1、图2、图3所示，从图1、图2中可以看出，本发明所制备的纳米钒酸铋粉体为纳米纤维簇状，分散均匀，直径为50～500nm，长径比在8～24范围内；从图3中可以看出，本发明所制备的纳米钒酸铋粉体为纳米纤维簇状，85％由5～12根的纳米纤维组成，10％为独立分散的纳米纤维组成。图4为所制得的纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料在工作温度范围为200-300℃下对100ppm乙二醇的灵敏度图，从图中可以看出，随着工作温度的升高，所制气敏元件的灵敏度呈现先升高后减小的趋势，在工作温度为240℃时灵敏度达到最高值，为150。图5为所制得的纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料在不同温度下对100ppm乙二醇的动态曲线图，从图中可以看出，随着温度的上升，稳态电压与起始电压值也随着上升。图6为所制得的纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料在240℃时对乙二醇的电压动
态响应图，从图中可以看出，所制得的钒酸铋气敏材料对乙二醇气体具有较高的灵敏度，且响应时间相对较短，约47s，恢复时间为28s。
78.实施例3
79.纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料的制备方法，步骤如下：
80.步骤一、量取一定量的浓硝酸与去离子水，配置浓度为3mol/l的稀硝酸溶液；
81.步骤二、称取一定量五水合硝酸铋和偏钒酸铵，五水硝酸铋与偏钒酸铵的摩尔比为1.15:1；将五水硝酸铋和偏钒酸铵分别加入浓度为3mol/l的稀硝酸溶液中，得到浓度为0.03mol/l的硝酸铋混合溶液和浓度为0.03mol/l的偏钒酸铵混合溶液，在室温条件下分别搅拌速率为800rad/min下搅拌均匀，分别形成无色澄清溶液和淡黄色澄清溶液；
82.步骤三、将步骤二所制得的偏钒酸铵混合溶液逐滴加入到硝酸铋混合溶液中，滴加速率为0.14ml/min，在室温条件下搅拌速率为800rad/min下搅拌均匀混合，得到硝酸铋与偏钒酸铵的混合溶液；
83.步骤四、量取一定量的氨水，将氨水逐滴加入到步骤三所制备的硝酸铋与偏钒酸铵的混合溶液中，氨水的滴加速率为0.14ml/min，调节ph值为5.5，在室温条件下搅拌速率为800rad/min下不断搅拌使其均匀混合，形成黄色悬浊混合溶液；
84.步骤五、将步骤四所制备的黄色悬浊混合溶液倒入特氟龙内衬中，将其放入反应釜后于200℃的温度和36mpa的压力下溶剂热反应10h，自然冷却到室温得到黄色悬浊混合溶液；
85.步骤六、将步骤五所制备的黄色悬浊混合溶液放入离心机中离心，得到沉淀物；
86.步骤七、在步骤六所制备的沉淀物中倒入无水乙醇，将倒入无水乙醇的沉淀物放入气动旋转摇晃机上，旋转震荡8min，使其均匀分散在无水乙醇中，得到充分的洗涤，最终得到黄色悬浊液；
87.步骤八、将步骤七所制备的黄色悬浊液放入离心机中离心，得到沉淀物，沉淀物经洗涤干燥后，最终制得纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料。
88.实施例4
89.纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料的制备方法，步骤如下：
90.步骤一、量取一定量的浓硝酸与去离子水，配置浓度为4mol/l的稀硝酸溶液；
91.步骤二、称取一定量五水合硝酸铋和偏钒酸铵，五水硝酸铋与偏钒酸铵的摩尔比为1.2:1；将五水硝酸铋和偏钒酸铵分别加入浓度为4mol/l的稀硝酸溶液中，得到浓度为0.04mol/l的硝酸铋混合溶液和浓度为0.04mol/l的偏钒酸铵混合溶液，在室温条件下分别搅拌速率为1000rad/min下搅拌均匀，分别形成无色澄清溶液和淡黄色澄清溶液；
92.步骤三、将步骤二所制得的偏钒酸铵混合溶液逐滴加入到硝酸铋混合溶液中，滴加速率为0.17ml/min，在室温条件下搅拌速率为1000rad/min下搅拌均匀混合，得到硝酸铋与偏钒酸铵的混合溶液；
93.步骤四、量取一定量的氨水，将氨水逐滴加入到步骤三所制备的硝酸铋与偏钒酸铵的混合溶液中，氨水的滴加速率为0.17ml/min，调节ph值为5，在室温条件下搅拌速率为1000rad/min下不断搅拌使其均匀混合，形成黄色悬浊混合溶液；
94.步骤五、将步骤四所制备的黄色悬浊混合溶液倒入特氟龙内衬中，将其放入反应釜后于220℃的温度和35mpa的压力下溶剂热反应5h，自然冷却到室温得到黄色悬浊混合溶
液；
95.步骤六、将步骤五所制备的黄色悬浊混合溶液放入离心机中离心，得到沉淀物；
96.步骤七、在步骤六所制备的沉淀物中倒入无水乙醇，将倒入无水乙醇的沉淀物放入气动旋转摇晃机上，旋转震荡10min，使其均匀分散在无水乙醇中，得到充分的洗涤，最终得到黄色悬浊液；
97.步骤八、将步骤七所制备的黄色悬浊液放入离心机中离心，得到沉淀物，沉淀物经洗涤干燥后，最终制得纳米纤维簇状的钒酸铋气敏材料。
98.所得材料的扫描电镜图片如图7所示，从图7中可以看出本发明制备的bivo4是由纳米板和纳米颗粒组成；纳米板的边缘形貌不规则，厚度约100nm，纳米颗粒尺寸为100～500nm。
99.显然，本发明的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。