CN102680539B - 多孔氧化镍/二氧化锡微纳米球的制备方法 - Google Patents
多孔氧化镍/二氧化锡微纳米球的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102680539B CN102680539B CN201210152688.6A CN201210152688A CN102680539B CN 102680539 B CN102680539 B CN 102680539B CN 201210152688 A CN201210152688 A CN 201210152688A CN 102680539 B CN102680539 B CN 102680539B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- micro
- solution
- tin
- nano
- porous
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 28
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 12
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 title abstract 2
- 239000002077 nanosphere Substances 0.000 title abstract 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 25
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 22
- 229940071182 stannate Drugs 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 15
- KHMOASUYFVRATF-UHFFFAOYSA-J tin(4+);tetrachloride;pentahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.Cl[Sn](Cl)(Cl)Cl KHMOASUYFVRATF-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 36
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 20
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 17
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 125000005402 stannate group Chemical group 0.000 claims description 17
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 15
- TVQLLNFANZSCGY-UHFFFAOYSA-N disodium;dioxido(oxo)tin Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Sn]([O-])=O TVQLLNFANZSCGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229940079864 sodium stannate Drugs 0.000 claims description 13
- 230000036571 hydration Effects 0.000 claims description 11
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 claims description 11
- 239000011807 nanoball Substances 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 8
- 229910001432 tin ion Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims description 7
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 6
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 6
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 4
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 31
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 13
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 229910005887 NiSn Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 5
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 abstract description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- RRIWRJBSCGCBID-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O RRIWRJBSCGCBID-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 229940116202 nickel sulfate hexahydrate Drugs 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 230000004044 response Effects 0.000 description 9
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 3
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 2
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000080590 Niso Species 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000010420 art technique Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 235000014121 butter Nutrition 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- SWXVUIWOUIDPGS-UHFFFAOYSA-N diacetone alcohol Natural products CC(=O)CC(C)(C)O SWXVUIWOUIDPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- RXPAJWPEYBDXOG-UHFFFAOYSA-N hydron;methyl 4-methoxypyridine-2-carboxylate;chloride Chemical compound Cl.COC(=O)C1=CC(OC)=CC=N1 RXPAJWPEYBDXOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ni+2] BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011896 sensitive detection Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000004347 surface barrier Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了多孔氧化镍/二氧化锡微纳米球的制备方法，首先用五水合四氯化锡、六水合硫酸镍、氢氧化钠和氨水作为原料，经过搅拌、加热、分离、洗涤和干燥等步骤，得到微纳米球状的羟基锡酸镍。再将微纳米球状NiSn(OH)6前躯物在高温下焙烧，冷却后，即可分别得到多孔微纳米球状NiO/SnO2粉体。本发明方法制备的微纳米球状的NiO/SnO2产品为浅绿色粉体，比表面积大，产品质量好。用本发明提供的方法制备的微纳米球状NiO/SnO2粉体制作的阻抗性气敏传感元件灵敏度高，对100ppm甲苯和甲醛气体的灵敏度S值分别高达19.8和27.6。
Description
技术领域
本发明属于微纳米锡基化合物的制备方法技术领域，具体涉及微纳米球状羟基锡酸镍和多孔氧镍/二氧化锡粉体的制备方法。
背景技术
气敏传感器是我国传感器系统中应用比较广泛的一类传感器，在环保、医用、汽车、冶金和化工等领域都得到广泛的应用。近年来，气敏传感器的应用越来越广，其中最主要的是防止突发事故，提高生活环境质量，保障生产过程条件的一致性，以及环境保护等。半导体气体传感器具有高灵敏性、结构简单、使用方便和价格便宜等一系列的优点，所以国内外气敏传感器一直以半导体气敏传感器为主。
二氧化锡是典型的n型半导体，是气敏传感器的最佳材料，目前已广泛用于气敏传感器制造业。二氧化锡气体传感器检测对象可以为甲烷、丙烷、一氧化碳、氢气、酒精和硫化氢等可燃性气体。关于二氧化锡气敏机理的理论模型有很多，一般认为其气敏机理是表面吸附控制型机制，即在洁净的空气（氧化性气氛）中敏感膜加热到一定的温度时，膜表面吸附待测气体，在材料的晶界处形成势垒，该势垒能束缚电子在电场作用下的漂移运动，使之不易穿过势垒，从而引起材料电导降低；而在还原性待测气氛中，敏感膜吸附待测气体并与吸附氧交换位置或发生反应，使晶界处的吸附氧脱附，致使表面势垒降低，从而引起材料电导的增加，通过测量材料电导的变化来检测气体。其气敏检测灵敏度与二氧化锡敏感材料的制备方法和材料的微结构密切相关。为了提高这类传感器的灵敏度、选择性和响应速度，目前业内研究者所做的研究工作主要在于以下几个方面：①使材料颗粒尽可能细小，最好制成纳米材料或分级纳米材料，增大单位比表面积，提高传感器的灵敏度；②将气敏材料制成薄膜，以便增大与气体的接触面积，提高传感器的灵敏度；③掺入贵金属元素或稀土元素，进一步提高传感器的灵敏度和选择性。这些方法尽管能有效地改善了二氧化锡基气体传感器的气敏特性，但也存在着工艺复杂，微结构不易控制和成本较高等问题。本发明实验操作过程简单，对设备要求低，费用低廉，生产率高，产物的纯度也非常高，而且使用其制作的阻性气敏传感元件灵敏度高。国家知识产权局2006年2月22日授权公告了“一种二氧化锡基纳米棒气敏材料及其制备方法”（授权公告号：1737558A）的发明专利，该发明专利所公开的技术方案是将四氯化锡和尿素按一定比例混合溶于蒸馏水中，在80℃下搅拌保温，得到乳状沉淀物。再取一定量的硝酸铋溶于稀硝酸，边搅拌边滴加氨水，直至形成乳状沉淀。最后将上述两种沉淀混合，用蒸馏水洗涤，干燥后用干粉压片机压成片状，再高温退火处理，即可制得二氧化锡棒状纳米晶粒粉体。该方法制备的二氧化锡棒状纳米晶粒对乙醇气体具有一定的灵敏响应，但响应灵敏度并不算高，这主要因为极其微小的二氧化锡纳米棒堆积成的敏感膜会导致大量封闭气孔，阻断了外界气体到达敏感膜的内部，因而制约了其气敏特性的进一步改善，尤其是灵敏度的提高；从材料合成角度来看，该方法仍无法实现对二氧化锡纳米晶形貌和微结构的调控。
发明内容
鉴于现有技术存在上述不足，本发明所要解决的技术问题是寻求一种新制备方法，调整二氧化锡基纳米气敏材料的微结构，改良其气敏特性。本发明利用易于制备的微纳米球状羟基锡酸镍为前驱物，通过焙烧，使羟基锡酸镍分解成氧化镍/二氧化锡混杂微纳米球。本发明提供了一种工艺简单、成本低的多孔结构的氧化镍/二氧化锡微纳米粉体的制备方法，可以制备出高纯度的多孔微纳米球状氧化镍/二氧化锡粉体。
多孔氧化镍/二氧化锡微纳米球的制备方法，步骤如下：
a：混合工序：将五水合四氯化锡原料溶于水，或锡酸钠原料溶于水，配制成含+4价锡离子的溶液，用氢氧化钠溶液调节溶液的pH为12.0-14.0，再加入质量百分比浓度为25.0-28.0%的浓氨水；
将六水合硫酸镍溶于水，得到绿色透明溶液，即硫酸镍溶液；
在转速为10-180转/分钟的磁力搅拌下，将上述含+4价锡离子的溶液和浓氨水的混合溶液与硫酸镍溶液混合得到浑浊溶液；
五水合四氯化锡或锡酸钠与六水合硫酸镍的摩尔比为1：0.8-1；
浓氨水中的氨与六水合硫酸镍的摩尔比为（6-100）：1；
加入若锡酸钠溶液的pH高于14.0或不加入氨水时，则得浅绿色胶体状沉淀物，产物没有特定的形貌，且产物中混杂氢氧化镍；
b：陈化工序：将得到的浑浊溶液在0-80℃下静置陈化0.5-12h，然后将沉淀物过滤、洗涤、干燥，得到浅绿色球状羟基锡酸镍前躯物；
c：煅烧工序：将b陈化工序的前躯物在300-900℃焙烧0.5-4小时，自然冷却到室温后，即可。
优选的a：混合工序为：将五水合四氯化锡原料溶于水，或锡酸钠原料溶于水，配制成含+4价锡离子的溶液，用氢氧化钠调节溶液的pH值为12.60，再加入质量百分比浓度为25.0-28.0%的浓氨水，+4价锡离子的溶液和浓氨水的混合溶液，在转速为50转/分钟的磁力搅拌下，加入硫酸镍溶液，得到混合液；
五水合四氯化锡或锡酸钠与六水合硫酸镍的摩尔比为1：1；
浓氨水中的氨与六水合硫酸镍的摩尔比为30：1；
优选的b：陈化工序为：在温度为80℃下静置陈化6h，得到浅绿色沉淀。
优选的c：煅烧工序为：将b：陈化工序的羟基锡酸镍前躯物在700℃焙烧2h，得到浅绿色多孔球状NiO/SnO2粉体。
整个反应过程的化学反应式可表示如下：
SnCl4+6NaOH+NiSO4→NiSn(OH)6↓+Na2SO4+4NaCl
NiSn(OH)6→SnO2+NiO+3H2O↑
本发明首先用五水合四氯化锡、氢氧化钠、氨水和六水合硫酸镍作为原料，经过搅拌、加热、分离、洗涤和干燥等步骤，得到微纳米球状的羟基锡酸镍（NiSn(OH)6）。然后，将微纳米球状的NiSn(OH)6前躯物在高温下焙烧，自然冷却后，即可得到多孔微纳米球状NiO/SnO2粉体。本发明方法制备的微纳米球状的NiSn(OH)6前躯物和多孔微纳米球状NiO/SnO2产品分别为浅绿色和淡黄色粉体，分别属于立方晶系和立方晶系/四方晶系，纯度高，产品质量好；
在本发明所述不同的反应温度和pH值条件下，均能得到微纳米球状羟基锡酸镍纳米粉体，且结晶度高，产品质量好；再经上述不同焙烧温度，均能得到多孔微纳米球状NiO/SnO2粉体。
本发明方法制备的多孔微纳米球状NiO/SnO2粉体产品为淡黄色粉体，比表面积大（20-60m2/g），孔径分布范围为2-10nm，纯度高，产品质量好。
该多孔微纳米球状NiO/SnO2粉体对空气中的有机挥发性有机气体具有很高的灵敏响应。
本发明制备的多孔微纳米球状NiO/SnO2粉体不但有利于开拓二氧化锡本身独特的性能和应用，而且有助于其它新的微纳米结构器件的开发和应用。例如，利用多孔微纳米球状NiO/SnO2粉体稳定的多孔结构，作为催化剂及其载体、太阳能电池电极材料和气敏传感器。此外，本发明制备的多孔微纳米球状NiO/SnO2粉体还可以作为原料制备多孔微纳米球状SnO2粉体。
本发明相对于现有技术具有工艺简单、成本低廉的优点，特别是使用他们制成电阻性气敏传感器的灵敏度高。
本发明具有以下突出优点：
1.所制得的多孔微纳米球状NiO/SnO2粉体纯度高，不含有其它形貌，而且多孔孔径分布均匀。
2.所制得的多孔微纳米球状NiO/SnO2粉体性能稳定，在空气中不易变性。
3.所制得的多孔微纳米球状NiO/SnO2粉体对甲苯、甲醛和丙酮等有毒有害有机气体具有很高的灵敏响应，且灵敏性能稳定。
4.实验过程简单，对设备要求低，不需要微波和反应釜等条件，原料易得到，费用低，可进行批量生产。
附图说明
图1为微纳米球状羟基锡酸镍的低倍SEM图；
图2为微纳米球状羟基锡酸镍的高倍SEM图；
图3为多孔微纳米球状NiO/SnO2混杂物的SEM图；
图4为微纳米球状羟基锡酸镍(a)和多孔微纳米球状NiO/SnO2混杂物(b)的XRD图，其中打星号标记的是NiO衍射峰；
图5为多孔微纳米球状NiO/SnO2混杂物传感器在工作温度为240℃下，对浓度为100ppm的甲苯、甲醛、乙醇、丙酮和甲醇等气体的响应灵敏度。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细的说明。
实施例1
将锡酸钠原料溶于水，用5.0M氢氧化钠调节溶液的pH值为12.60，配制得30毫升0.5M锡酸钠溶液，再加入3毫升浓氨水（质量百分浓度为25.0-28.0%），在转速为60转/分钟的磁力搅拌下，加入15毫升1.0M硫酸镍溶液，得到混合液；
在温度为80℃下静置陈化6h，得到浅绿色沉淀；将浅绿色沉淀物过滤、洗涤、干燥，得到微纳米球状羟基锡酸镍前躯物，产物表征结果如附图1和附图2所示；
将微纳米球状羟基锡酸镍前躯物在700℃焙烧2h，自然冷却后，得到淡黄色多孔微纳米球状NiO/SnO2混杂物粉体，产物表征结果如附图3和附图4所示。
实施例2
将五水合四氯化锡原料溶于水，用5.0M氢氧化钠调节溶液的pH值为13.50，配制得30毫升0.5M锡酸钠溶液，再加入4毫升浓氨水（质量百分浓度为25.0-28.0%），在转速为50转/分钟的磁力搅拌下，加入15毫升1.0M硫酸镍溶液，得到混合液；
在温度为60℃下静置陈化6h，得到浅绿色沉淀；将浅绿色沉淀物过滤、洗涤、干燥，得到微纳米球状羟基锡酸镍前躯物；
将微纳米球状羟基锡酸镍前躯物在720℃焙烧2h，自然冷却后，得到淡黄色多孔微纳米球状NiO/SnO2混杂物粉体。
实施例3
将五水合四氯化锡原料溶于水，用5.0M氢氧化钠调节溶液的pH值为11.80，配制得30毫升0.5M锡酸钠溶液，再加入6毫升浓氨水（质量百分浓度为25.0-28.0%），在转速为80转/分钟的磁力搅拌下，加入15毫升1.0M硫酸镍溶液，得到混合液；
在温度为60℃下静置陈化8h，得到浅绿色沉淀。将浅绿色沉淀物过滤、洗涤、干燥，得到微纳米球状羟基锡酸镍前躯物；
将微纳米球状羟基锡酸镍前躯物在800℃焙烧2h，自然冷却后，得到淡黄色多孔微纳米球状NiO/SnO2混杂物粉体。
实施例4
将该方法制备的多孔NiO/SnO2混杂物微纳米球（0.1g，实施例1）分散在0.4毫升的无水乙醇中，超声分散，再均匀地涂在带有电极的陶瓷管上，制作成气体传感器，考察传感器对常见易挥发有机气体的敏感响应。实验表明所制备的多孔NiO/SnO2混杂物微纳米球对常见的有毒有害有机气体具有很好的敏感响应，如附图5所示。多孔NiO/SnO2混杂物微纳米球对100ppm甲苯、甲醛和丙酮有毒有害气体响应灵敏度分别为19.8、27.6和10.3。
Claims (4)
1.多孔氧化镍/二氧化锡微纳米球的制备方法，包括以下工序：
a：混合工序：将五水合四氯化锡原料溶于水，或锡酸钠原料溶于水，配制成含+4价锡离子的溶液，用氢氧化钠溶液调节溶液的pH为12.0-14.0，再加入质量百分比浓度为25.0-28.0%的浓氨水；
将六水合硫酸镍溶于水，得到绿色透明溶液，即硫酸镍溶液；
在转速为10-180转/分钟的磁力搅拌下，将上述含+4价锡离子的溶液和浓氨水的混合溶液与硫酸镍溶液混合得到浑浊溶液；
五水合四氯化锡或锡酸钠与六水合硫酸镍的摩尔比为1：0.8-1；
浓氨水中的氨与六水合硫酸镍的摩尔比为（6-100）：1；
b：陈化工序：将得到的浑浊溶液在0-80℃下静置陈化0.5-12h，然后将沉淀物过滤、洗涤、干燥，得到浅绿色微纳米球状羟基锡酸镍前躯物；
c：煅烧工序：将b陈化工序的前躯物在300-900℃焙烧0.5-4小时，自然冷却到室温后，即可。
2.根据权利要求1所述的多孔氧化镍/二氧化锡微纳米球的制备方法，其特征在于：
所述的a：将五水合四氯化锡原料溶于水，或锡酸钠原料溶于水，配制成含+4价锡离子的溶液，用氢氧化钠调节溶液的pH值为12.60，再加入质量百分比浓度为25.0-28.0%的浓氨水，+4价锡离子的溶液和浓氨水的混合溶液，在转速为50转/分钟的磁力搅拌下，加入硫酸镍溶液，得到混合液；
五水合四氯化锡或锡酸钠与六水合硫酸镍的摩尔比为1：1；
浓氨水中的氨与六水合硫酸镍的摩尔比为30：1。
3.根据权利要求1所述的多孔氧化镍/二氧化锡微纳米球的制备方法，其特征在于：
所述的b：陈化工序为在温度为80℃下静置陈化6h，得到浅绿色沉淀。
4.根据权利要求1所述的多孔氧化镍/二氧化锡微纳米球的制备方法，其特征在于：
所述的c：煅烧工序为：将b：陈化工序的羟基锡酸镍前躯物在700℃焙烧2h，得到淡绿色多孔微纳米球状NiO/SnO2粉体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210152688.6A CN102680539B (zh) | 2012-05-17 | 2012-05-17 | 多孔氧化镍/二氧化锡微纳米球的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210152688.6A CN102680539B (zh) | 2012-05-17 | 2012-05-17 | 多孔氧化镍/二氧化锡微纳米球的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102680539A CN102680539A (zh) | 2012-09-19 |
| CN102680539B true CN102680539B (zh) | 2014-04-16 |
Family
ID=46812792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210152688.6A Expired - Fee Related CN102680539B (zh) | 2012-05-17 | 2012-05-17 | 多孔氧化镍/二氧化锡微纳米球的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102680539B (zh) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103274452B (zh) * | 2013-06-04 | 2014-09-17 | 中国科学院微电子研究所 | 一种制备花瓣形掺杂氧化镍的二氧化锡的方法 |
| CN103887484B (zh) * | 2014-02-20 | 2017-01-11 | 安徽师范大学 | 一种铁锡氧化物纳米材料及其制备方法、锂离子电池正极及锂离子电池 |
| CN105738449B (zh) * | 2016-01-13 | 2019-03-22 | 东北师范大学 | 二氧化锡-多酸复合气体传感材料及其制备方法 |
| CN105806893B (zh) * | 2016-06-02 | 2019-02-12 | 四川大学 | 一种高灵敏度甲醛气敏元件及其制备方法 |
| CN106248744A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-12-21 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | 一种用于甲醛选择性吸附的微孔中空氧化镍气敏传感器件及制备和应用 |
| CN107607591B (zh) * | 2017-09-11 | 2019-12-10 | 吉林大学 | 一种基于SnO2修饰的NiO纳米结构敏感材料的超灵敏甲苯气体传感器及其制备方法 |
| CN107884449A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-04-06 | 钟永松 | 一种针对h2选择性高的气体传感器 |
| CN107879381B (zh) * | 2017-11-07 | 2019-08-23 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | 用于甲醛传感器的Sn单原子修饰NiO纳米材料的制备方法及其产品和应用 |
| CN109085209B (zh) * | 2018-07-24 | 2021-01-29 | 中国计量大学 | 一种n-p异质型多孔球状气敏材料及制备方法 |
| CN109085208B (zh) * | 2018-07-24 | 2021-01-29 | 中国计量大学 | 一种n-p异质型气敏材料及制备方法 |
| CN111135837B (zh) * | 2019-12-18 | 2022-12-06 | 常州大学 | 一种过硫酸盐活化剂及其制备方法和应用 |
| CN112479272A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-03-12 | 苏州麦茂思传感技术有限公司 | 多孔NiO/SnO2纳米复合气敏材料的制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101786651A (zh) * | 2010-01-18 | 2010-07-28 | 安徽师范大学 | 片状多孔ZnO纳米粉体的制备方法 |
| CN102502794A (zh) * | 2011-10-28 | 2012-06-20 | 安徽师范大学 | 多孔纳米二氧化锡的制备方法 |
-
2012
- 2012-05-17 CN CN201210152688.6A patent/CN102680539B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101786651A (zh) * | 2010-01-18 | 2010-07-28 | 安徽师范大学 | 片状多孔ZnO纳米粉体的制备方法 |
| CN102502794A (zh) * | 2011-10-28 | 2012-06-20 | 安徽师范大学 | 多孔纳米二氧化锡的制备方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| CuO-NiO/SnO2光催化剂的制备、表征及产氢性能;郑先君 等;《人工晶体学报》;20120430;第41卷(第2期);第395-400页 * |
| 纳米锡镍复合氧化物贮锂材料的研究;袁正勇 等;《电源技术》;20100831;第34卷(第8期);第800-802页 * |
| 袁正勇 等.纳米锡镍复合氧化物贮锂材料的研究.《电源技术》.2010,第34卷(第8期),第800-802页. |
| 郑先君 等.CuO-NiO/SnO2光催化剂的制备、表征及产氢性能.《人工晶体学报》.2012,第41卷(第2期),第395-400页. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102680539A (zh) | 2012-09-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102680539B (zh) | 多孔氧化镍/二氧化锡微纳米球的制备方法 | |
| CN102502794B (zh) | 多孔纳米二氧化锡的制备方法 | |
| Chen et al. | Superior ethanol-sensing properties based on Ni-doped SnO2 p–n heterojunction hollow spheres | |
| Li et al. | A facile synthesis method for Ni (OH) 2 ultrathin nanosheets and their conversion to porous NiO nanosheets used for formaldehyde sensing | |
| Umar et al. | Cubic shaped hematite (α-Fe2O3) micro-structures composed of stacked nanosheets for rapid ethanol sensor application | |
| Liu et al. | Acetone detection properties of single crystalline tungsten oxide plates synthesized by hydrothermal method using cetyltrimethyl ammonium bromide supermolecular template | |
| Yin et al. | Sensing selectivity of SnO2-Mn3O4 nanocomposite sensors for the detection of H2 and CO gases | |
| Deng et al. | A novel ammonia gas sensors based on p-type delafossite AgAlO2 | |
| Zou et al. | Sensitive and selective n-butanol gas detection based on ZnO nanocrystalline synthesized by a low-temperature solvothermal method | |
| Mokoena et al. | Fabrication of a propanol gas sensor using p-type nickel oxide nanostructures: The effect of ramping rate towards luminescence and gas sensing characteristics | |
| Guo et al. | Synthesis of the ZnFe2O4/ZnSnO3 nanocomposite and enhanced gas sensing performance to acetone | |
| Balamurugan et al. | Structural, optical, and selective ethanol sensing properties of p-type semiconducting CoNb2O6 nanopowder | |
| Navale et al. | Low-temperature wet chemical synthesis strategy of In2O3 for selective detection of NO2 down to ppb levels | |
| Liu et al. | Synthesis of novel RuO2/NaBi (MoO4) 2 nanosheets composite and its gas sensing performances towards ethanol | |
| Yuan et al. | Zeolitic imidazolate framework-derived n-ZnO/p-Co3O4 heterojunction by ion-etching method for superior CO toxic gas sensor | |
| Tian et al. | Design and fabrication of spinel nanocomposites derived from perovskite hydroxides as gas sensing layer for volatile organic compounds detection | |
| CN105565366A (zh) | 一种具有三维立体结构的多孔氧化锌的制备方法 | |
| CN105738450A (zh) | 一种八面体金属氧化物复合材料及其制备和应用 | |
| Li et al. | Microwave-assisted synthesis of Fe-doped NiO nanofoams assembled by porous nanosheets for fast response and recovery gas sensors | |
| Li et al. | Xanthate sensing properties of Pt-functionalized WO3 microspheres synthesized by one-pot hydrothermal method | |
| Chen et al. | High-response of NiO-modified self-assembled nanosheets formed with ZnO nanoparticles for n-butanol detection | |
| Liu et al. | Highly sensitive and selective glycol gas sensor based on SmFeO3 microspheres | |
| Biswas et al. | Studies on the gas sensing behaviour of nanosized CuNb2O6 towards ammonia, hydrogen and liquefied petroleum gas | |
| Wang et al. | Zinc oxide nanonets with hierarchical crystalline nodes: High-performance ethanol sensors enhanced by grain boundaries | |
| Zhao et al. | Pr2Sn2O7/NiO heterojunction for ultra-fast and low operating temperature to NO2 gas sensing |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140416 Termination date: 20190517 |