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載鉑鎢酸鋅納米材料及其在氣敏領(lǐng)域中的應(yīng)用的制作方法

文檔序號:11568220閱讀:335來源:國知局
載鉑鎢酸鋅納米材料及其在氣敏領(lǐng)域中的應(yīng)用的制造方法與工藝
本發(fā)明屬于氣敏傳感器領(lǐng)域,具體來說涉及一種載鉑鎢酸鋅納米材料及其在氣敏領(lǐng)域中的應(yīng)用。
背景技術(shù)
:金屬鎢酸鹽是一類重要的無機(jī)材料,在光導(dǎo)纖維、閃爍材料、光致發(fā)光物質(zhì)、濕度傳感器、磁性器件、微波應(yīng)用、催化劑和緩蝕劑等方面具有良好的應(yīng)用前景,成為近幾年重點(diǎn)研究的無機(jī)材料之一。其中,鎢酸鋅納米材料是一種良好的光致發(fā)光、光催化及氣敏性材料。但是,純的鎢酸鋅納米材料對氫氣中的敏感性較低。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的是提供一種載鉑鎢酸鋅納米材料及其在氣敏領(lǐng)域中的應(yīng)用。該種載鉑鎢酸鋅納米材料可對提高鎢酸鋅在氫氣中的敏感性有積極地影響。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。一種載鉑鎢酸鋅納米材料,包括鎢酸鋅納米材料和負(fù)載在鎢酸鋅納米材料局部表面的鉑層,其中,所述鎢酸鋅納米材料為鎢酸鋅納米棒或者鎢酸鋅納米顆粒,金屬鉑與鎢酸鋅的摩爾比為(15-20):1。在上述技術(shù)方案中,所述金屬鉑與鎢酸鋅的摩爾比為(15-18):1。在上述技術(shù)方案中,所述鎢酸鋅納米棒的長度為20-100nm,直徑為15-30nm。在上述技術(shù)方案中,所述鎢酸鋅納米棒的長度優(yōu)選為50-80nm,直徑優(yōu)選為15-25nm。在上述技術(shù)方案中,所述鎢酸鋅納米顆粒的直徑為5-30nm,優(yōu)選為15-25nm。上述載鉑鎢酸鋅納米材料按照下述步驟予以制備:步驟1,將na2wo4·2h2o、ch3coona·3h2o和pvp均勻分散在溶液中,其中na2wo4·2h2o,ch3coona·3h2o的摩爾比為1:(5—5.5),所述溶液為去離子水或者乙二醇的去離子水溶液,其中乙二醇和去離子水的體積比為(10—15):1,pvp的用量為0.4—0.8質(zhì)量份;在步驟1中,na2wo4·2h2o和ch3coona·3h2o的摩爾比優(yōu)選為1:(5.3—5.5);乙 二醇和去離子水的體積比優(yōu)選為(13—14):1;pvp的用量優(yōu)選為0.4-0.5質(zhì)量份。在步驟1中,na2wo4·2h2o的用量單位為mmol時(shí),pvp用量單位的一質(zhì)量份為1g;na2wo4·2h2o的用量單位為mol時(shí),pvp的用量單位的一質(zhì)量份為1kg。在步驟1中,選擇攪拌或者超聲進(jìn)行均勻分散。步驟2,向步驟1得到的溶液中滴加zn(ch3coo)2的水溶液并分散均勻,zn(ch3coo)2和na2wo4·2h2o的摩爾比為(1—1.05):1;在步驟2中,采用勻速滴加,在30—40min內(nèi)滴加完畢。在步驟2中,選擇攪拌或者超聲進(jìn)行均勻分散。步驟3,將步驟2得到的溶液自室溫20—25攝氏度起以(4—11)℃/min的升溫速度升至160—200攝氏度,在160—200攝氏度下反應(yīng)至少10h,得到鎢酸鋅;在步驟3中,將步驟2得到的溶液自室溫20—25攝氏度起以(5-10)℃/min的升溫速度升至170—190攝氏度,在170—190攝氏度下反應(yīng)12-16小時(shí),得到鎢酸鋅。在步驟3中,在反應(yīng)結(jié)束后,自然冷卻至室溫,將反應(yīng)完成后的混合物離心分離得到白色沉淀,用去離子水和無水乙醇各洗滌5-10次,并在干燥箱中于50-80℃干燥10-20h,得到鎢酸鋅。步驟4,將步驟3得到的鎢酸鋅均勻分散在無水乙醇中并通入惰性氣體或氮?dú)馀懦酰诙栊詺怏w或氮?dú)獾谋Wo(hù)下向無水乙醇中滴加h2ptcl6的水溶液,使用紫外光進(jìn)行光照進(jìn)行反應(yīng),以使金屬鉑還原并與鎢酸鋅原位復(fù)合,其中,h2ptcl6和na2wo4·2h2o的摩爾比為(15—20):1。在步驟4中,所述h2ptcl6和na2wo4·2h2o的摩爾比優(yōu)選為(16-20):1。在步驟4中,所述紫外光的功率為100-250w,用紫外光進(jìn)行光照的時(shí)間為3-15小時(shí),紫外光的波峰為290-400nm,輻射的距離為5-8厘米。在步驟4中,選擇攪拌或者超聲進(jìn)行分散。在步驟4中,在反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)完成后的混合物離心,取白色沉淀,用去離子水和無水乙醇各洗滌5-10次,并在在干燥箱中于50-80℃干燥10-20h,得到本發(fā)明的載鉑鎢酸鋅納米材料。一種上述載鉑鎢酸鋅納米材料在氣敏領(lǐng)域中的應(yīng)用,所述載鉑鎢酸鋅納米材料在室溫下,用于檢測氫氣時(shí):按體積計(jì),檢測氫氣濃度低至0.5%,其中,當(dāng)所檢測的氫氣濃度 為1-4%時(shí),載鉑鎢酸鋅納米棒的靈敏度范圍為9.3-13;當(dāng)所檢測氫氣濃度為2-4%時(shí),載鉑鎢酸鋅納米顆粒的靈敏度范圍為3-5.8;用于檢測乙醇?xì)怏w時(shí):所述載鉑鎢酸鋅納米材料檢測乙醇?xì)怏w的濃度低至100ppm,當(dāng)乙醇?xì)怏w濃度為100-4000ppm時(shí),載鉑鎢酸鋅納米棒的靈敏度范圍為1.355-4.23,載鉑鎢酸鋅納米顆粒的靈敏度范圍為1.64-4.77。相比于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明制備出的載鉑鎢酸鋅納米材料分散更均勻,尺寸更小,載鉑后的鎢酸鋅納米材料可提高鎢酸鋅納米材料在氫氣中的敏感性,消除環(huán)境濕度的影響來避免基線位移。附圖說明圖1為本發(fā)明的載鉑鎢酸鋅納米棒的tem圖,標(biāo)尺為100納米;圖2為本發(fā)明的載鉑鎢酸鋅納米棒的tem圖,標(biāo)尺為5納米;圖3為本發(fā)明的載鉑鎢酸鋅納米顆粒的tem圖,標(biāo)尺為100納米;圖4為本發(fā)明的載鉑鎢酸鋅納米顆粒的tem圖,標(biāo)尺為5納米;圖5為本發(fā)明的載鉑鎢酸鋅納米材料的xrd圖;圖6為氣體響應(yīng)檢測平臺示意圖;圖7為室溫下鎢酸鋅納米材料在不同氫氣濃度下的響應(yīng)和恢復(fù)曲線;圖8為室溫下鎢酸鋅納米材料在不同氫氣濃度下的響應(yīng)和恢復(fù)曲線;圖9為室溫下載鉑鎢酸鋅納米材料在不同氫氣濃度下的響應(yīng)和恢復(fù)曲線;圖10為室溫下載鉑鎢酸鋅納米材料在不同氫氣濃度下的響應(yīng)和恢復(fù)曲線;圖11為室溫下鎢酸鋅納米材料在不同乙醇?xì)怏w濃度下的響應(yīng)和恢復(fù)曲線;圖12為室溫下鎢酸鋅納米材料在不同乙醇?xì)怏w濃度下的響應(yīng)和恢復(fù)曲線;圖13為室溫下載鉑鎢酸鋅納米材料在不同乙醇?xì)怏w濃度下的響應(yīng)和恢復(fù)曲線;圖14為室溫下載鉑鎢酸鋅納米材料在不同乙醇?xì)怏w濃度下的響應(yīng)和恢復(fù)曲線。具體實(shí)施方式在本發(fā)明的實(shí)施例中,1重量份為1g。本發(fā)明的實(shí)施例中tem所用儀器的型號為jem-2100f,japan;xrd測試所用的儀器型號為rigaku/dmax。na2wo4·2h2o、ch3coona·3h2o、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)均購買自上海阿拉丁生化科技股份有限公司,其中,pvp的數(shù)均分 子量為58000,h2ptcl6購買自上海紫一試劑廠。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的載鉑鎢酸鋅納米材料及其在氣敏領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1一種載鉑鎢酸鋅納米材料制備方法,按照下述步驟予以制備:步驟1,將1mmolna2wo4·2h2o、5.44mmolch3coona·3h2o和0.46gpvp加入15ml的溶液中,攪拌至均勻分散(形成均勻透明的溶液),其中,溶液為乙二醇的去離子水溶液,乙二醇和去離子水的體積比為14:1。步驟2,向步驟1得到的溶液中勻速滴加15ml濃度為0.067mol/l的zn(ch3coo)2的水溶液并攪拌分散均勻,其中,在35min內(nèi)滴加完畢。步驟3,將步驟2得到的溶液轉(zhuǎn)移到60ml聚四氟乙烯高壓反應(yīng)釜中,自室溫(20—25℃)起以8℃/min的升溫速度升至180攝氏度,在180攝氏度下反應(yīng)12小時(shí),在反應(yīng)結(jié)束后,自然冷卻至室溫,將反應(yīng)完成后的混合物離心分離得到白色沉淀,用去離子水和無水乙醇各洗滌8次,并將白色沉淀放入干燥箱內(nèi),在干燥箱中于60℃干燥12h,得到鎢酸鋅。步驟4,室溫下,用攪拌的方法將步驟3得到的鎢酸鋅均勻分散在50ml的無水乙醇中(得到懸浮液)并通入氮?dú)馀懦?,在氮?dú)獾谋Wo(hù)下向無水乙醇中滴加8ml濃度為2mol/l的h2ptcl6的水溶液,使用功率為200w、波峰為360nm的紫外光光照12小時(shí)進(jìn)行反應(yīng),以使金屬鉑還原并與鎢酸鋅原位復(fù)合,其中,輻射的距離為7厘米。在反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)完成后的混合物離心,取白色沉淀,用去離子水和無水乙醇各洗滌7次,并在在干燥箱中于70℃干燥18h,得到本發(fā)明的載鉑鎢酸鋅納米材料(載鉑鎢酸鋅納米棒)。實(shí)施例2一種載鉑鎢酸鋅納米材料制備方法,按照下述步驟予以制備:步驟1,將1mmolna2wo4·2h2o、5.44mmolch3coona·3h2o和0.46gpvp加入15ml的溶液中,攪拌至均勻分散(形成均勻透明的溶液),其中,溶液為去離子水。步驟2,向步驟1得到的溶液中勻速滴加15ml濃度為0.067mol/l的zn(ch3coo)2的水溶液并攪拌分散均勻,其中,在35min內(nèi)滴加完畢。步驟3,將步驟2得到的溶液轉(zhuǎn)移到60ml聚四氟乙烯高壓反應(yīng)釜中,自室溫(20—25℃)起以8℃/min的升溫速度升至180攝氏度,在180攝氏度下反應(yīng)12小時(shí),在反應(yīng) 結(jié)束后,自然冷卻至室溫,將反應(yīng)完成后的混合物離心分離得到白色沉淀,用去離子水和無水乙醇各洗滌8次,并將白色沉淀放入干燥箱內(nèi),在干燥箱中于60℃干燥12h,得到鎢酸鋅。步驟4,室溫下,用攪拌的方法將步驟3得到的鎢酸鋅均勻分散在50ml的無水乙醇中(得到懸浮液)并通入氮?dú)馀懦酰诘獨(dú)獾谋Wo(hù)下向無水乙醇中滴加8ml濃度為2mol/l的h2ptcl6的水溶液,使用功率為200w、波峰為360nm的紫外光光照12小時(shí)進(jìn)行反應(yīng),以使金屬鉑還原并與鎢酸鋅原位復(fù)合,其中,輻射的距離為7厘米。在反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)完成后的混合物離心,取白色沉淀,用去離子水和無水乙醇各洗滌7次,并在在干燥箱中于70℃干燥18h,得到本發(fā)明的載鉑鎢酸鋅納米材料(載鉑鎢酸鋅納米顆粒)。實(shí)施例3一種載鉑鎢酸鋅納米材料制備方法,按照下述步驟予以制備:步驟1,將1mmolna2wo4·2h2o、5.44mmolch3coona·3h2o和0.46gpvp加入15ml的溶液中,攪拌至均勻分散(形成均勻透明的溶液),其中,溶液為乙二醇的去離子水溶液,乙二醇和去離子水的體積比為14:1。步驟2,向步驟1得到的溶液中勻速滴加15ml濃度為0.067mol/l的zn(ch3coo)2的水溶液并攪拌分散均勻,其中,在35min內(nèi)滴加完畢。步驟3,將步驟2得到的溶液轉(zhuǎn)移到60ml聚四氟乙烯高壓反應(yīng)釜中,自室溫(20—25℃)起以8℃/min的升溫速度升至180攝氏度,在180攝氏度下反應(yīng)12小時(shí),在反應(yīng)結(jié)束后,自然冷卻至室溫,將反應(yīng)完成后的混合物離心分離得到白色沉淀,用去離子水和無水乙醇各洗滌8次,并將白色沉淀放入干燥箱內(nèi),在干燥箱中于60℃干燥12h,得到鎢酸鋅。步驟4,室溫下,用攪拌的方法將步驟3得到的鎢酸鋅均勻分散在50ml的無水乙醇中(得到懸浮液)并通入氮?dú)馀懦酰诘獨(dú)獾谋Wo(hù)下向無水乙醇中滴加10ml濃度為2mol/l的h2ptcl6的水溶液,使用功率為200w、波峰為360nm的紫外光光照12小時(shí)進(jìn)行反應(yīng),以使金屬鉑還原并與鎢酸鋅原位復(fù)合,其中,輻射的距離為7厘米。在反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)完成后的混合物離心,取白色沉淀,用去離子水和無水乙醇各洗滌7次,并在在干燥箱中于70℃干燥18h,得到本發(fā)明的載鉑鎢酸鋅納米材料(載鉑鎢酸鋅納米棒)。實(shí)施例4一種載鉑鎢酸鋅納米材料制備方法,按照下述步驟予以制備:步驟1,將1mmolna2wo4·2h2o、5.44mmolch3coona·3h2o和0.46gpvp加入15ml的溶液中,攪拌至均勻分散(形成均勻透明的溶液),其中,溶液為去離子水。步驟2,向步驟1得到的溶液中勻速滴加15ml濃度為0.067mol/l的zn(ch3coo)2的水溶液并攪拌分散均勻,其中,在35min內(nèi)滴加完畢。步驟3,將步驟2得到的溶液轉(zhuǎn)移到60ml聚四氟乙烯高壓反應(yīng)釜中,自室溫(20—25℃)起以8℃/min的升溫速度升至180攝氏度,在180攝氏度下反應(yīng)12小時(shí),在反應(yīng)結(jié)束后,自然冷卻至室溫,將反應(yīng)完成后的混合物離心分離得到白色沉淀,用去離子水和無水乙醇各洗滌8次,并將白色沉淀放入干燥箱內(nèi),在干燥箱中于60℃干燥12h,得到鎢酸鋅。步驟4,室溫下,用攪拌的方法將步驟3得到的鎢酸鋅均勻分散在50ml的無水乙醇中(得到懸浮液)并通入氮?dú)馀懦?,在氮?dú)獾谋Wo(hù)下向無水乙醇中滴加10ml濃度為2mol/l的h2ptcl6的水溶液,使用功率為200w、波峰為360nm的紫外光光照12小時(shí)進(jìn)行反應(yīng),以使金屬鉑還原并與鎢酸鋅原位復(fù)合,其中,輻射的距離為7厘米。在反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)完成后的混合物離心,取白色沉淀,用去離子水和無水乙醇各洗滌7次,并在在干燥箱中于70℃干燥18h,得到本發(fā)明的載鉑鎢酸鋅納米材料(載鉑鎢酸鋅納米顆粒)。圖1為本發(fā)明的載鉑鎢酸鋅納米棒的tem圖,由圖可見,圖中的載鉑鎢酸鋅納米棒為分散均勻的棒狀結(jié)構(gòu),載鉑納米棒的長度為50-80nm,直徑為15-25nm。圖2為本發(fā)明的載鉑鎢酸鋅納米棒的tem圖,由圖可見為棒狀結(jié)構(gòu),鉑層(鉑粒子)的直徑約為2nm。圖3為本發(fā)明的載鉑鎢酸鋅納米顆粒的tem照片,由圖可見,鎢酸鋅納米顆粒的直徑約為20nm。圖4為本發(fā)明的載鉑鎢酸鋅納米顆粒的tem照片,由圖可見,鉑層分布在鎢酸鋅納米顆粒的表面。圖5為本發(fā)明的載鉑鎢酸鋅納米材料的xrd圖,其中,曲線1為本發(fā)明的載鉑鎢酸鋅納米棒,曲線2為本發(fā)明的載鉑鎢酸鋅納米顆粒,曲線3為鎢酸鋅納米棒,曲線4為鎢酸鋅納米顆粒,由圖可見,載鉑鎢酸鋅納米材料(載鉑鎢酸鋅納米顆粒和載鉑鎢酸鋅納米棒)和鎢酸鋅納米材料(鎢酸鋅納米顆粒和鎢酸鋅納米棒)的衍射峰與標(biāo)準(zhǔn)衍射峰 一致,且沒有雜峰,這表明鉑的負(fù)載對鎢酸鋅納米材料的晶體結(jié)構(gòu)和相組成沒有影響。表1為鎢酸鋅納米材料和本發(fā)明的載鉑鎢酸鋅納米材料的氮吸附的比表面積,孔徑體積和孔徑大小樣品比表面積(m2g-1)孔隙體積(ccg-1)孔徑(nm)鎢酸鋅納米顆粒51.6040.134710.073載鉑鎢酸鋅納米顆粒51.1360.162715.357鎢酸鋅納米棒33.4760.144423.865載鉑鎢酸鋅納米棒30.2360.169523.922傳感材料的表面積和該傳感材料的傳感性能顯著相關(guān),所以氮吸附和去吸附的測量方法是表征產(chǎn)物的關(guān)鍵方法。表1為鎢酸鋅納米材料和本發(fā)明的載鉑鎢酸鋅納米材料的氮吸附的氮吸附的比表面積、孔徑體積和孔徑大小,由表1可見:鎢酸鋅納米顆粒和本發(fā)明的載鉑鎢酸鋅納米顆粒的比表面積均高于鎢酸鋅納米棒和本發(fā)明的載鉑鎢酸鋅納米棒的比表面積,較大的比表面積能夠提供更多的活性位,有利于加快氣體反應(yīng);由表1還可得到,載鉑鎢酸鋅納米材料的比表面積比鎢酸鋅納米材料的比表面積略小,這可能是由于鉑顆粒的堆積造成的。此外,載鉑鎢酸鋅納米棒的孔隙體積和孔隙直徑(孔徑)分別大于載鉑鎢酸鋅納米顆粒相對應(yīng)的孔隙體積和孔隙直徑,鎢酸鋅納米棒的孔隙體積和孔隙直徑分別大于鎢酸鋅納米顆粒相對應(yīng)的孔隙體積和孔隙直徑,較大的孔隙體積和孔隙直徑有利于提高氣體擴(kuò)散。圖6是氣體響應(yīng)檢測平臺示意圖,如下所示。1為進(jìn)氣孔,通過微量注入劑進(jìn)入測試量的被測氣體;2為在本發(fā)明的氣敏材料上表面鍍鉑層后所制成的傳感器元件,通過探針與鉑電極層相連,與外部檢測設(shè)備連接;3為可以加熱并保持至需要溫度的平臺;4為搭造的測試密封容器,為30l容量;5為迷你風(fēng)扇,幫助氣體擴(kuò)散,使氣體均勻分散在立方容器內(nèi);6為出氣口;7為可控調(diào)節(jié)溫度的電子控制儀器;8為優(yōu)利德公司的ut70d電阻檢測設(shè)備,實(shí)時(shí)顯示探針連接處的電阻值,并輸出至電腦設(shè)備;9為將測得的電阻變化記錄成表并顯示的電腦終端;通過密封容器頂端設(shè)置的進(jìn)氣孔向密封容器內(nèi)微量注入被測氣體,通過迷你風(fēng)扇以及出氣口的共同作用,使得被測氣體在密封容器內(nèi)進(jìn)一步擴(kuò)散,使被測氣體擴(kuò)散至放置在加熱平臺上的氣體傳感器元件上,電子控制儀器通過溫度控制導(dǎo)線實(shí)時(shí)控制加熱平臺的溫度,氣體傳感器元件通過傳感元件導(dǎo)線與優(yōu)利德公司的ut70d電阻檢測設(shè)備相連,用以實(shí)時(shí)顯示探針連接處的電阻值,并將相應(yīng)的電阻測試數(shù)值傳輸 至電腦終端,通過電腦終端將全部電阻測試數(shù)值匯總記錄成表格。表2是室溫下四個(gè)傳感材料作為傳感器在不同氫氣濃度中的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。表2比較了室溫下四個(gè)傳感材料(鎢酸鋅納米顆粒、載鉑鎢酸鋅納米顆粒、鎢酸鋅納米棒和載鉑鎢酸鋅納米棒)作為傳感器在不同氫氣濃度中的反應(yīng)。當(dāng)氫氣濃度為2-4%(按體積計(jì))時(shí),載鉑鎢酸鋅納米顆粒顯示出比鎢酸鋅納米顆粒高的靈敏度(反應(yīng)能力),表明在室溫濃度為2-4%(按體積計(jì))的氫氣中,鉑顆粒沉積在鎢酸鋅納米顆粒的表面可以顯著增強(qiáng)該鎢酸鋅納米顆粒的傳感特性,其中,當(dāng)氫氣濃度為3%時(shí),載鉑鎢酸鋅納米顆粒的靈敏度達(dá)到5.74,而鎢酸鋅納米顆粒的靈敏度為1.37。當(dāng)氫氣濃度為1-4%(按體積計(jì))時(shí),載鉑鎢酸鋅納米棒顯示出比鎢酸鋅納米棒高的靈敏度(反應(yīng)能力),表明在室溫濃度為1-4%的氫氣中,鉑顆粒沉積在鎢酸鋅納米棒的表面可以顯著增強(qiáng)該鎢酸鋅納米棒的傳感特性,且增強(qiáng)效果顯著,其中,當(dāng)氫氣的濃度為1.5%(按體積計(jì)),載鉑鎢酸鋅納米棒的靈敏度為12.456,而鎢酸鋅納米棒的靈敏度為1.37。表3顯示了四個(gè)傳感材料作為傳感器對不同濃度的乙醇的響應(yīng),可以看出,鉑粒子在乙醇?xì)夥罩刑岣哽`敏度(氣敏性)并不如在氫氣中那么有效。表3為室溫下四個(gè)傳感材料作為傳感器在不同乙醇濃度中的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。圖7為室溫下鎢酸鋅納米材料(鎢酸鋅納米棒)在不同氫氣濃度下的響應(yīng)和恢復(fù)曲 線,其平均響應(yīng)時(shí)間為100s,平均恢復(fù)時(shí)間為110s。圖8為室溫下鎢酸鋅納米材料(鎢酸鋅納米顆粒)在不同氫氣濃度下的響應(yīng)和恢復(fù)曲線,其平均響應(yīng)時(shí)間為95s,平均恢復(fù)時(shí)間為110s。圖9為在鎢酸鋅納米材料(鎢酸鋅納米棒)表面負(fù)載鉑之后在不同氫氣濃度下的響應(yīng)和恢復(fù)曲線,該載鉑鎢酸鋅納米顆粒的平均響應(yīng)時(shí)間為80s,平均恢復(fù)時(shí)間為100s。圖10為在鎢酸鋅納米材料(鎢酸鋅納米顆粒)表面負(fù)載鉑之后在不同氫氣濃度下的響應(yīng)和恢復(fù)曲線,該載鉑鎢酸鋅納米棒的平均響應(yīng)時(shí)間為75s,平均恢復(fù)時(shí)間為90s。由圖7-8可知,暴露在氣體中會使鎢酸鋅納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生基線漂移,并且敏感性隨氫氣濃度的增大而減小,這可以歸因于氫氣從鎢酸鋅表面去吸附的滯后性。然而,由圖9-10可知,在鎢酸鋅表面負(fù)載鉑后,這個(gè)現(xiàn)象消失了,且縮短了平均響應(yīng)和恢復(fù)時(shí)間。一方面,作為一種更高效的催化劑,鉑顆粒有利于氫的解吸,這能夠消除暴露在大氣下的基線漂移。另一方面,載鉑鎢酸鋅納米棒傳感器的電阻在它暴露在氫氣氣氛中時(shí)有波動。圖11為室溫下鎢酸鋅納米材料(鎢酸鋅納米棒)在不同乙醇?xì)怏w濃度下的響應(yīng)和恢復(fù)曲線,其平均響應(yīng)時(shí)間為113s,平均恢復(fù)時(shí)間為128s。圖12為室溫下鎢酸鋅納米材料(鎢酸鋅納米顆粒)在不同乙醇?xì)怏w濃度下的響應(yīng)和恢復(fù)曲線,其平均響應(yīng)時(shí)間為117s,平均恢復(fù)時(shí)間為128s。圖13為在鎢酸鋅納米材料(鎢酸鋅納米棒)表面負(fù)載鉑之后在不同乙醇?xì)怏w濃度下的響應(yīng)和恢復(fù)曲線,其平均響應(yīng)時(shí)間為110s,平均恢復(fù)時(shí)間為125s。圖14為在鎢酸鋅納米材料(鎢酸鋅納米顆粒)表面負(fù)載鉑之后在不同乙醇?xì)怏w濃度下的響應(yīng)和恢復(fù)曲線,其平均響應(yīng)時(shí)間為112s,平均恢復(fù)時(shí)間為125s。由圖11-14可知,四個(gè)響應(yīng)和恢復(fù)曲線相似,他們的敏感性隨氣體濃度的增加而增加,相比于鎢酸鋅納米材料,載鉑鎢酸鋅納米材料縮短了平均響應(yīng)和恢復(fù)時(shí)間。值得注意的是,不同于氫氣的敏感性,基線漂移和響應(yīng)恢復(fù)曲線中的波動性在乙醇?xì)怏w傳感中并未觀察到。以上對本發(fā)明做了示例性的描述,應(yīng)該說明的是,在不脫離本發(fā)明的核心的情況下,任何簡單的變形、修改或者其他本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠不花費(fèi)創(chuàng)造性勞動的等同替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁12
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