[发明专利]SnO2纳米棒敏感材料检测异丙醇气体的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种SnO₂纳米棒敏感材料检测异丙醇气体的应用，属于无机纳米材料和传感技术领域。SnO₂纳米棒作为敏感材料检测异丙醇气体，具有灵敏度高、选择性好、长期稳定性、响应时间短等优点，可以快速、准确测定微量异丙醇气体而不受其它共存物的干扰。 

背景技术

异丙醇（Isopropanol，简称IPA）又名仲丙醇、二甲基甲醇，外观为无色透明液体，味微苦，具有类似乙醇的气味，沸点82. 5 °C，是低沸点、高挥发的易燃性有机溶剂。分子式C₃H₈O，分子量60.09，密度0.7854 g/cm³，自燃温度455.6 °C，溶于水、乙醚、四氯化碳和乙醇。在常温下可引火燃烧，其蒸汽与空气混合易形成爆炸混合物，在空气中的爆炸极限（体积）上限为2.2%，下限为7.99%。暴露于热或火焰时，就会引起爆炸，同时遇到高温会分解产生毒气，容易传播到远处，毒性介于甲醇与乙醇间，属于危险物质。异丙醇挥发后产生的醇蒸汽有毒，有不良的气味，会对人体健康造成有害的影响，当异丙醇浓度低于400 ppm时，会轻度刺激人体上呼吸道和以及造成眼睛的不适，高浓度下会抑制中枢神经造成晕眩，严重的会呕吐、呼吸减弱、过度出汗、吐血、浮肿、内出血等。许多发达国家规定异丙醇在工作场地的阈限值仅为每立方米200-400 ml。 

异丙醇全世界每年生产量相当的大，其中大量用作溶剂、合成化学中间体，在农药、印刷、医药、电子、石油化工、日用化学、日常生活等领域具有广泛的用途，另外，异丙醇还广泛用作石油燃料的添加剂，应用在汽车和航空燃料等方面。在使用、运输、储存和生产异丙醇的场所进行空气中异丙醇浓度的实时监测十分必要。 

本发明采用的SnO₂纳米棒异丙醇敏感材料，制备方法简单，对设备的要求不苛刻。所制备的敏感材料对异丙醇气体具有灵敏度高、选择性好、长期稳定性、响应时间短等优点，可以快速、准确测定微量异丙醇气体而不受其它共存物的干扰。用于微量异丙醇的检测，成本低，制作简单。 

发明人王毓德、谭林、胡丹公开的一种一种双相共存的一维结构二氧化锡制备方法，以氯化亚锡（SnCl₂·2H₂O）、草酸（H₂C₂O₄·2H₂O）、聚乙二醇（HO(CH₂CH₂O)_nH）和乙醇（C₂H₅OH）为原料，采用化学沉淀法制备出中间产物，再将中间产物热处理得到具有双相共存的一维结构二氧化锡。其内容参见“一种一种双相共存的一维结构二氧化锡制备方法”，申请号为201210304327.9。其中未述及与本发明所述相同的发明内容和权利要求。 

本发明采用SnO₂纳米棒作为敏感材料，用于检测异丙醇气体，未见有相关文献报道和专利申请。 

发明内容

本发明的目的是：SnO₂纳米棒在农药、印刷、医药、电子、石油化工、日用化学、日常生活等领域发挥检测和控制异丙醇气体，获得清新、无毒害空气的作用。本发明是利用SnO₂纳米棒材料独特的形貌特性和功能特性，将其作为异丙醇气体敏感材料，有利于现场快速、准确测定微量异丙醇而不受其它共存物的干扰，达到监测和控制环境空气质量的目的。 

本发明具体内容如下： 

1．将SnO₂纳米棒作为敏感材料制成旁热式气体敏感器件。

2．用上述发明内容1所述的气体传感器，检测异丙醇气体敏感特性：在不同工作电压下对不同浓度的异丙醇气体进行检测和在同一工作电压下对异丙醇气体进行重复检测，用来测试敏感材料的灵敏度、稳定性和动态响应特性；在同一工作电压下对多种气体检测，用来测试敏感材料的选择性。 

3．当SnO₂ 纳米棒是由直径为25 nm左右的纳米颗粒堆积而成，纳米棒长度在500 nm~3μm之间，直径在200 nm左右，比表面积大，用于作为检测异丙醇的敏感材料具有很高的灵敏度和选择性，好的稳定性和响应特性。 

附图说明：

图1为所制备的纯四方相SnO₂ 纳米棒敏感材料的X射线粉末衍射图。