[发明专利]一种基于氮掺杂双金属原位复合纳米材料的苯乙烯气体传感器的制备方法及应用

权利要求书

1.一种基于氮掺杂双金属原位复合纳米材料的苯乙烯气体传感器的制备方法，所述的氮掺杂双金属原位复合纳米材料为铁和锰双金属原位复合的氮掺杂二氧化钛纳米片FeMn-N@TiO₂；

其特征在于，所述的制备方法包括以下制备步骤：

（1）FeMn-N@TiO₂的制备；

（2）苯乙烯气体传感器的制备；

其中，步骤（1）制备FeMn-N@TiO₂的具体步骤为：

首先，取0.8 mmol铁盐、0.8~1.2 mmol锰盐和1 mmol铵盐加入到5 mL钛酸四丁酯中，搅拌过程中，缓慢加入0.5~0.8 mL氢氟酸，160~200 ℃下在反应釜中反应18~24小时，冷却至室温后，用超纯水和无水乙醇离心洗涤三次后，50℃下真空干燥；然后，将研磨的粉末放入马弗炉中，升温速度为1~3 ℃/min，480~560℃下在氮气保护下，煅烧10~60 min；最后，将煅烧后的粉末冷却至室温，即制得FeMn-N@TiO₂；

所述的铁盐选自下列之一：硫酸铁、氯化铁、硝酸铁；

所述的锰盐选自下列之一：硫酸锰、氯化锰、硝酸锰；

所述的铵盐选自下列之一：硫酸铵、氯化铵、硝酸铵、碳酸铵；

步骤（2）制备苯乙烯气体传感器的具体步骤为：

首先，取步骤（1）中制备的FeMn-N@TiO₂ 100 mg和0.5~2.0 mmol镁盐置于研钵中，加入无水乙醇，研磨至糊状后均匀涂覆在绝缘陶瓷管表面形成涂膜，在室温下晾干；然后，将陶瓷管两侧的铂丝以及加热丝与底座进行焊接；最后，将焊接好的元件放置在检测仪器中，通过调节加热电压至4.22V进行老化处理，即制得苯乙烯气体传感器；

所述的镁盐选自下列之一：硫酸镁、氯化镁、硝酸镁。

2.如权利要求1所述的制备方法所制备的苯乙烯气体传感器的应用，其特征在于，可以应用于苯乙烯气体的检测，检出限为0.005 mg/m³。