[发明专利]一种花瓣状粉体型α-Fe2O3气敏材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种花瓣状粉体型α‑Fe2O3气敏材料的制备方法，属于气敏材料制备技术领域，包括以下步骤：S1：将六水合氯化铁加入到乙二醇液体中，磁力搅拌，直至形成透明黄色混合溶液A；S2：加入尿素颗粒，长时剧烈的磁力搅拌，直至形成均匀黄色溶液B；S3：转移到反应釜中，密封后，放置在烘箱中高温加热，再自然冷却，得到冷却产物C；S4：高速离心收集，洗涤，得到纯净产物D；S5：干燥，得到干燥产物E；S6：研磨，得到浅绿色粉末F；S7：转移到马弗炉中，在空气中以均匀的加热速率加热，再在高温下进行退火处理，直至马弗炉冷至室温后，得到花瓣状粉体型α‑Fe2O3气敏材料；本发明比表面积大，对NO2表现出较好的气敏特性。

技术领域

本发明属于气敏材料制备技术领域，具体涉及一种花瓣状粉体型α-Fe2O3气敏材料的制备方法。

背景技术

信息技术中，传感器作为信息获取链条的最前端，发挥着至关重要的作用。

气体传感器是将气体种类和浓度信息转换成可测信号的器件或系统，与大型、昂贵的气体分析仪器相比，具有小型、廉价、实时和在线等优点，近年来，大气环境和微环境污染的加剧、工业/家庭安全事故的频发、食品/药品品质的恶化以及在医疗、资源、航天和军事等领域的急需，为气体传感器的发展提供了更加广阔的空间和机遇。

如今，基于半导体金属氧化物的化学气体传感器以其易于制造、低成本以及其高便携性而广泛用于检测有毒的氧化性和还原性气体，而在金属氧化物中，带隙(Eg)为2.1eV的赤铁矿(α-Fe2O3)是其中最稳定的一种，并且还兼具低成本、含量丰富且无毒等优点，是一种非常适合作为气敏材料的金属氧化物，但现有粉体型α-Fe2O3单体气敏材料的制备普遍存在薄膜制备复杂、成本高、性能低等问题。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种花瓣状粉体型α-Fe2O3气敏材料的制备方法，具有解决现有粉体型α-Fe2O3单体气敏材料制备技术中存在的薄膜制备复杂、成本高、性能低等问题的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种花瓣状粉体型α-Fe2O3气敏材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将六水合氯化铁加入到乙二醇液体中，混合后进行磁力搅拌，直至形成透明黄色混合溶液A；

S2：将尿素颗粒加入到透明黄色混合溶液A中，混合后进行长时剧烈的磁力搅拌，直至形成均匀黄色溶液B；

S3：将均匀黄色溶液B转移到100ml容量的聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中，密封后，高压反应釜放置在烘箱中高温加热，再自然冷却，得到冷却产物C；

S4：将冷却产物C进行高速离心收集，用去离子水和无水乙醇分别洗涤两次，得到纯净产物D；

S5：将纯净产物D放置在烘箱中干燥，得到干燥产物E；

S6：将干燥产物7加入到玛瑙研钵中进行研磨，得到浅绿色粉末F；

S7：将浅绿色粉末F转移到马弗炉中，马弗炉在空气中以均匀的加热速率加热，再在高温下进行退火处理，直至马弗炉冷至室温后，得到红色α-Fe2O3粉末，即为花瓣状粉体型α-Fe2O3气敏材料。

本发明中进一步的，所述步骤S1中，六水合氯化铁的浓度配比为2.5mmol/L，乙二醇液体的溶剂量为70ml。

本发明中进一步的，所述步骤S2中，尿素颗粒的浓度配比为15mmol/L。

本发明中进一步的，所述步骤S2中，磁力搅拌的长时具体为2-4h。

本发明中进一步的，所述步骤S3中，烘箱的加热温度为160-200℃，烘箱的加热时间为8-12小时。