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申请/专利权人:上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司
摘要:本发明公开一种Pd原子簇修饰ZnO纳米材料的制备方法及其产品和应用,通过静电纺丝法制备Zn纳米纤维,然后在2‑甲基咪唑的甲醇溶液中水热反应,在表面形成大量纳米尺寸的孔,实现对氢气的筛选,通过在孔内部Pd修饰,提升材料对氢气的催化反应,两种因素综合作用,可以实现对氢气的高灵敏、特异性检测。本发明的制备方法简单,通过增加材料孔隙率及Pd掺杂提升ZnO纳米材料对气体响应的灵敏度和选择性,将其制作气敏器件,可以增加气体传感器对氢气的选择性和长期工作状态下的稳定性。
主权项:1.一种Pd原子簇修饰ZnO纳米材料的制备方法,其特征在于,通过静电纺丝法制备Zn纳米纤维,然后在2-甲基咪唑的甲醇溶液中水热反应,在表面形成大量纳米尺寸的孔,实现对氢气的筛选,通过在孔内部Pd修饰,提升材料对氢气的催化反应,两种因素综合作用,实现对氢气的高灵敏、特异性检测,包括如下步骤:步骤一:按质量比1:3配六水合硝酸锌和聚乙烯吡咯烷酮水溶液,其中,锌盐的浓度为0.1~0.3mmolmL,待全部溶解后,采用静电纺丝装置在室温下进行静电纺丝,制作Zn前驱体纳米纤维;步骤二:按摩尔浓度0.6~0.8M配30mL的2-甲基咪唑的甲醇溶液,取0.3g步骤一所得Zn前驱体纳米纤维加入2-甲基咪唑的甲醇溶液中,搅拌30min后,将所得溶液置于聚四氟乙烯反应釜中,180℃水热反应24h,降至室温,将样品离心,于80℃干燥后研磨;步骤三:称取0.0012~0.0036g的PdCl2溶于3~5mL去离子水中,得到PdCl2的水溶液,取0.2g步骤二研磨好的样品加入10mL去离子水,超声分散后,滴加PdCl2的水溶液,搅拌30min后,将样品于-80℃冷冻干燥,将冻干后的样品研磨,置于惰性气体氛围下热处理;步骤四:取0.004~0.01g的抗坏血酸,溶于5mL去离子水中,加入步骤三热处理后的样品,超声分散10min,将样品离心,得到Pd原子簇修饰ZnO纳米材料;步骤三中,所述的惰性气体氛围为氮气或氩气中的一种,热处理温度为650~750℃,升温速度5~10℃min。
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