CN106517332A - 含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸制备方法 - Google Patents

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CN106517332A CN201610962926.8A CN201610962926A CN106517332A CN 106517332 A CN106517332 A CN 106517332A CN 201610962926 A CN201610962926 A CN 201610962926A CN 106517332 A CN106517332 A CN 106517332A
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Abstract

本发明公开含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸制备方法，专用于制作常温下具有快速响应能力的高性能氢气传感器中的氢敏元件，是基于《一种氧化钼纳米纤维纸及其制备方法》（CN104909407B）的改进，其特征在于步骤（5）的搅拌悬浮液D过程中，均匀的向悬浮液D中加入0.013～0.034重量份的Pd量子点，利用该纳米纤维纸线制作氢气传感器的氢敏元件时，在相对较低氢气浓度环境中，初始电阻更小，传感器响应时间和恢复时间都变得更短、灵敏度高，常温下性能稳定且可重复利用，集成化的氢敏元件还可方便的集成在各种柔性电路中。本发明制备方法工艺简单、耗能低、制作过程无污染。

Description

含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸制备方法
技术领域
本发明涉及含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸制备方法，属于无机纳米功能材料技术领域。
背景技术
氢气作为一种高效洁净的燃料和还原性气体、载气，已广泛应用于医疗、医药、石化、冶金等众多领域。但氢气是一种无色无味、分子量很小、易燃易爆的气体，在生产、运输和使用过程中极易发生氢气泄露且扩散快，不易被人的感观所察觉，必须借助高灵敏度检测装置，快速、安全、可靠的实现氢气泄漏检测。现有的基于气泡测试、催化燃烧、质谱仪检测、电化学方法、超声波法等氢气传感器，均存在安全性较低、检测精度较差等不足。
一种半导体型氢气传感器是利用氢分子吸附到材料表面时，传感器的电阻或电导或电压电流特性曲线发生变化来进行氢敏的监测。由于半导体型氢气传感器的制备工艺简单、灵敏度高、选择性好、长期稳定、价格低廉、容易实现大批量生产以及结构简单且有利于小型化和集成化等优势，是目前研究较多的一种传感器。基于MoO3、WO3和ZnO等半导体纳米材料具有较好的氢气敏感性能，其中采用WO3或ZnO等半导体纳米材料的氢敏响应时间较长（>50s）且工作温度高（150~450℃），传感器的选择性降低、能耗高。氧化钼(MoO3)作为一种宽禁带（3.2eV）过渡金属氧化物半导体材料，在催化剂、气体传感器等方面具有极大的研究价值和开发前景，尤其是MoO3的化学、物理结构稳定性好，可作为室温型氢气敏感材料以提高传感器的灵敏度和响应速度。另一方面，贵金属钯（Pd）量子具有体积效应、量子效应等优点，对氢气有着极好的催化效果，同时，由于Pd量子点电阻小，能进一步改善传感器的传导特性，提高其灵敏度。一种含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸及其制作方法，未见于已公开的文献或专利技术中。
中国发明专利《一种氧化钼纳米纤维纸及其制备方法》（CN104909407B）是采用水热法和自组装技术在疏水性衬底上大面积制备出氧化钼纳米纤维纸。该发明技术方案中，也没有提出含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸及其制作方法。
发明内容
本发明的目的是针对背景技术提出的问题，设计一种含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸制备方法，所述含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸，专用于制作常温下具有快速响应能力的高性能氢气传感器中的氢敏元件。将本发明含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸用于氢气传感器的氢敏元件时，在相对较低氢气浓度环境中，传感器的初始电阻更小，传感器响应时间和恢复时间都变得更短、灵敏度高，能在常温下工作，性能稳定且可重复利用，集成化的氢敏元件还可方便的集成在各种柔性电路中。本发明制备方法工艺简单、耗能低、制作过程无污染。
为了达到上述目的，本发明采用以下方案：
含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸制备方法，是在氧化钼纳米纤维纸上，修饰Pd量子点方法；所述纤维纸是采用如下重量份的各原料利用水热合成法和自组装技术制备而成：
二水合钼酸钠 0.1～0.4份
浓硝酸 0.1～1.2份
无水乙醇 10～20份
去离子水 1～30份
Pd量子点 0.013～0.03份；
所述浓硝酸的浓度为70%、纯度大于99%，所述Pd量子点大小在5～10nm之间；
所述含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸制备方法，按如下步骤进行：
（1）将0.1～0.4重量份的二水合钼酸钠溶于10～30重量份的去离子水中，得到钼酸钠溶液，然后再向所述钼酸钠溶液中滴加0.1～1.2重量份浓度为70%、纯度大于99%的浓硝酸，密封条件下搅拌均匀后得到溶液A；
（2）在常温常压条件下，将10～20重量份的无水乙醇溶于1～30重量份的去离子水中，密封条件下搅拌均匀后得到溶液B；
（3）在常温常压条件下，将步骤（1）所述得到的溶液A转移至洁净的聚四氟乙烯反应釜中，然后将反应釜置于电热鼓风干燥箱中，控制干燥箱内的温度为200～300℃，恒温条件下反应12～96h，反应结束后，自然冷却至室温，得到产物C；
（4）将步骤（3）所述得到的产物C转移至洗净的玻璃烧杯中，然后再向烧杯中加入步骤（2）所述得到的B溶液，用玻璃棒搅拌均匀后静置，分层，倒掉上层清液，再加入步骤（2）所述B溶液反复洗涤3～5次，得到氧化钼超长纳米带悬浮液D；
其特征在于：再按如下步骤进行：
（5）将步骤（4）所述得到的悬浮液D搅拌混合均匀，在搅拌悬浮液D过程中，均匀的向悬浮液D中加入0.013～0.034重量份的Pd量子点，得到溶浆E；所述搅拌速度为200～1200r/min，搅拌时间为24小时；
（6）将步骤（5）所述得到的溶浆E静置8～12h后，溶浆分层，倒掉上层清液，将下层氧化钼纳米带匀浆转移至底部设置有疏水性衬底的玻璃蒸发皿中自然沉降3～5h，然后将所述玻璃蒸发皿在温度为50～80℃条件下加热，继续沉降3～5h，使所述含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米带自组装成为含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸，再在温度为50～80℃的条件下烘烤12～24h后，直接用洗净的镊子揭起，即可得到所述的含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸；所述疏水性衬底为聚四氟乙烯板，衬底的直径为15.0cm，所述玻璃蒸发皿的直径15.0cm。
本发明的原理如下：本发明采用的水热合成、自组装技术超长时间处理使产物晶化应该理解是固态分子或原子间纯真相互吸引，通过加热使质点获得足够的能量进行定向生长，使纳米带结晶度更好，所得到的纳米带更长，以便于自组装机制更容易发生，从而得到含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸。
本发明的有益效果是：
（1）将本发明含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸用于氢气传感器的氢敏元件时，在相对较低氢气浓度环境中，传感器的初始电阻更小，这对于半导体氧化物传感器而言，更加能提高其灵敏度。
（2）将本发明含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸用于氢气传感器的氢敏元件时，在相对较低氢气浓度环境中，传感器性能更好，主要体现在响应时间和恢复时间都变得更短。
附图说明
图1是含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸的XRD物相图；
图2是含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸的数码实物图；
图3是含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸的SEM图；
图4是含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸的各元素分布的EDS图；
图5是含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸的单根氧化钼的Pd分布EDS图；
图6是含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸的Pd的面分布EDS图；
图7是采用氧化钼纳米纤维纸线制作成氢气传感器的氢敏元件时，在氢气浓度为800ppm条件下，氢敏元件响应时呈现的电阻值及响应时间曲线图；
图8是采用本发明含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸线制作成氢气传感器的氢敏元件时，在氢气浓度为800ppm条件下，氢敏元件响应时呈现的电阻值及响应时间曲线图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例作进一步说明，为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如未进行特殊说明，以下各实施例所述的疏水性衬底均按是下述方法准备得到的：
选择直径为15.0cm的聚四氟乙烯板为疏水性衬底，用丙酮、无水乙醇和去离子水进行超声清洗10～40 min，在温度40～60℃的烘箱中烘20～50min烘干，得到所述聚四氟乙烯板为疏水性衬底。
实施例一
含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）将2.42g二水合钼酸钠溶于30.0ml去离子水中，得到钼酸钠溶液，然后再向所述钼酸钠溶液中滴加6.25ml浓度为70%、纯度大于99%的浓硝酸，密封条件下磁力搅拌30min，搅拌均匀后得到溶液A；
（2）在常温常压条件下，将150.0ml无水乙醇溶于1350.0ml去离子水中，密封条件下磁力搅拌15min，搅拌均匀后得到酒精与去离子水的混合溶液B；
（3）在常温常压条件下，将步骤（1）所述得到的溶液A转移至洁净的聚四氟乙烯反应釜中，然后将反应釜置于电热鼓风干燥箱中，控制干燥箱内的温度为300℃，恒温条件下反应96h，反应结束后，自然冷却至室温，得到产物C；
（4）将步骤（3）所述得到的产物C转移至洗净的2000ml的玻璃烧杯中，然后再向烧杯中加入步骤（2）所述得到的B溶液至1600ml，用玻璃棒搅拌均匀后静置，分层，倒掉上层清液，再加入步骤（2）所述B溶液反复洗涤5次，得到氧化钼超长纳米带悬浮液D；
（5）将步骤（4）所述得到的悬浮液D用搅拌机在200r/min条件下搅拌24小时，搅拌混合均匀，在搅拌悬浮液D过程中的前20min内，均匀的向悬浮液D中加入0.034重量份的Pd量子点，得到溶浆E；
（6）将步骤（5）所述得到的溶浆E静置12h后，溶浆分层，倒掉上层清液，将下层氧化钼纳米带匀浆转移至底部设置有聚四氟乙烯疏水性衬底的直径为15.0cm的玻璃蒸发皿中自然沉降3h，然后将所述玻璃蒸发皿加热至50℃，继续沉降5h，使所述含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米带自组装成为含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸，再在温度为50℃的条件下烘烤24h后，直接用洗净的镊子揭起，即可得到所述的含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸。
本实施例制备得到的含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸的数码实物图如图2所示，XRD物相图如图1所示。
实施例二
本实施例含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸的制备方法与实施例1的区别仅在于本实施例步骤（3）中干燥箱内的温度为260℃，步骤（6）中氧化钼纳米纤维纸的烘干温度为80℃，其他各项条件均与实施例1相同，制得所述含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸。
本实施例制备得到的含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸的SEM图如图3所示，实物图如图2所示。
实施例三
含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）将2.42g二水合钼酸钠溶于30 .0ml去离子水中，得到钼酸钠溶液，然后再向所述钼酸钠溶液中滴加15.0ml浓度为70%、纯度大于99%的浓硝酸，密封条件下磁力搅拌30min，搅拌均匀后得到溶液A；
（2）在常温常压条件下，将150.0ml无水乙醇溶于1350.0ml去离子水中，密封条件下磁力搅拌15min，搅拌均匀后得到酒精与去离子水的混合溶液B；
（3）在常温常压条件下，将步骤（1）所述得到的溶液A转移至洁净的聚四氟乙烯反应釜中，然后将反应釜置于电热鼓风干燥箱中，控制干燥箱内的温度为200℃，恒温条件下反应12h，反应结束后，自然冷却至室温，得到产物C；
（4）将步骤（3）所述得到的产物C转移至洗净的2000ml的玻璃烧杯中，然后再向烧杯中加入步骤（2）所述得到的B溶液至1600ml，用玻璃棒搅拌均匀后静置，分层，倒掉上层清液，再加入步骤（2）所述B溶液反复洗涤3次，得到氧化钼超长纳米带悬浮液D；
（5）将步骤（4）所述得到的悬浮液D用搅拌机在600r/min条件下搅拌24小时，搅拌混合均匀，在搅拌悬浮液D过程中的前20min内，均匀的向悬浮液D中加入0.016重量份的Pd量子点，得到溶浆E；
（6）将步骤（5）所述得到的溶浆E静置8h后，溶浆分层，倒掉上层清液，将下层氧化钼纳米带匀浆转移至底部设置有聚四氟乙烯疏水性衬底的直径为15.0cm的玻璃蒸发皿中自然沉降3h，然后将所述玻璃蒸发皿加热至50℃，继续沉降5h，使所述含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米带自组装成为含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸，再在温度为50℃的条件下烘烤12h后，直接用洗净的镊子揭起，即可得到所述的含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸。
本实施例制备得到的含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸的单根氧化钼的Pd分布EDS图如图5所示，面分布EDS图如图6所示，实物图如图2所示。
实施例四
含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）将9.68g 二水合钼酸钠溶于30.0ml去离子水中，得到钼酸钠溶液，然后再向所述钼酸钠溶液中滴加25.0ml浓度为70%、纯度大于99%的浓硝酸，密封条件下磁力搅拌30min，搅拌均匀后得到溶液A；
（2）在常温常压条件下，将150.0ml无水乙醇溶于1350.0ml去离子水中，密封条件下磁力搅拌15min，搅拌均匀后得到酒精与去离子水的混合溶液B；
（3）在常温常压条件下，将步骤（1）所述得到的溶液A转移至洁净的聚四氟乙烯反应釜中，然后将反应釜置于电热鼓风干燥箱中，控制干燥箱内的温度为240℃，恒温条件下反应96h，反应结束后，自然冷却至室温，得到产物C；
（4）将步骤（3）所述得到的产物C转移至洗净的2000ml的玻璃烧杯中，然后再向烧杯中加入步骤（2）所述得到的B溶液至1600ml，用玻璃棒搅拌均匀后静置，分层，倒掉上层清液，再加入步骤（2）所述B溶液反复洗涤5次，得到氧化钼超长纳米带悬浮液D；
（5）将步骤（4）所述得到的悬浮液D用搅拌机在400r/min条件下搅拌24小时，搅拌混合均匀，在搅拌悬浮液D过程中的前20min内，均匀的向悬浮液D中加入0.013重量份的Pd量子点，得到溶浆E；
（6）将步骤（5）所述得到的溶浆E静置12h后，溶浆分层，倒掉上层清液，将下层氧化钼纳米带匀浆转移至底部设置有聚四氟乙烯疏水性衬底的直径为15.0cm的玻璃蒸发皿中自然沉降3h，然后将所述玻璃蒸发皿加热至50℃，继续沉降5h，使所述含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米带自组装成为含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸，再在温度为50℃的条件下烘烤24h后，直接用洗净的镊子揭起，即可得到所述的含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸。
本实施例制备得到的含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸的实物图如图2所示。
实施例五
含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）将4.84g 二水合钼酸钠溶于30.0ml去离子水中，得到钼酸钠溶液，然后再向所述钼酸钠溶液中滴加12.5ml浓度为70%、纯度大于99%的浓硝酸，密封条件下磁力搅拌30min，搅拌均匀后得到溶液A；
（2）在常温常压条件下，将150.0ml无水乙醇溶于1350.0ml去离子水中，密封条件下磁力搅拌15min，搅拌均匀后得到酒精与去离子水的混合溶液B；
（3）在常温常压条件下，将步骤（1）所述得到的溶液A转移至洁净的聚四氟乙烯反应釜中，然后将反应釜置于电热鼓风干燥箱中，控制干燥箱内的温度为230℃，恒温条件下反应96h，反应结束后，自然冷却至室温，得到产物C；
（4）将步骤（3）所述得到的产物C转移至洗净的2000ml的玻璃烧杯中，然后再向烧杯中加入步骤（2）所述得到的B溶液至1600ml，用玻璃棒搅拌均匀后静置，分层，倒掉上层清液，再加入步骤（2）所述B溶液反复洗涤5次，得到氧化钼超长纳米带悬浮液D；
（5）将步骤（4）所述得到的悬浮液D用搅拌机在200r/min条件下搅拌24小时，搅拌混合均匀，在搅拌悬浮液D过程中的前20min内，均匀的向悬浮液D中加入0.025重量份的Pd量子点，得到溶浆E；
（6）将步骤（5）所述得到的溶浆E静置12h后，溶浆分层，倒掉上层清液，将下层氧化钼纳米带匀浆转移至底部设置有聚四氟乙烯疏水性衬底的直径为15.0cm的玻璃蒸发皿中自然沉降3h，然后将所述玻璃蒸发皿加热至50℃，继续沉降5h，使所述含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米带自组装成为含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸，再在温度为50℃的条件下烘烤24h后，直接用洗净的镊子揭起，即可得到所述的含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸。
本实施例制备得到的含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸的实物图如图2所示。
实施例六
含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）将9.68g 二水合钼酸钠溶于120.0ml去离子水中，得到钼酸钠溶液，然后再向所述钼酸钠溶液中滴加25ml浓度为70%、纯度大于99%的浓硝酸，密封条件下磁力搅拌30min，搅拌均匀后得到溶液A；
（2）在常温常压条件下，将150.0ml无水乙醇溶于1350.0ml去离子水中，密封条件下磁力搅拌15min，搅拌均匀后得到酒精与去离子水的混合溶液B；
（3）在常温常压条件下，将步骤（1）所述得到的溶液A转移至洁净的聚四氟乙烯反应釜中，然后将反应釜置于电热鼓风干燥箱中，控制干燥箱内的温度为260℃，恒温条件下反应96h，反应结束后，自然冷却至室温，得到产物C；
（4）将步骤（3）所述得到的产物C转移至洗净的2000ml的玻璃烧杯中，然后再向烧杯中加入步骤（2）所述得到的B溶液至1600ml，用玻璃棒搅拌均匀后静置，分层，倒掉上层清液，再加入步骤（2）所述B溶液反复洗涤5次，得到氧化钼超长纳米带悬浮液D；
（5）将步骤（4）所述得到的悬浮液D用搅拌机在200r/min条件下搅拌24小时，搅拌混合均匀，在搅拌悬浮液D过程中的前20min内，均匀的向悬浮液D中加入0.025重量份的Pd量子点，得到溶浆E；
（6）将步骤（5）所述得到的溶浆E静置12h后，溶浆分层，倒掉上层清液，将下层氧化钼纳米带匀浆转移至底部设置有聚四氟乙烯疏水性衬底的直径为15.0cm的玻璃蒸发皿中自然沉降3h，然后将所述玻璃蒸发皿加热至50℃，继续沉降5h，使所述含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米带自组装成为含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸，再在温度为50℃的条件下烘烤24h后，直接用洗净的镊子揭起，即可得到所述的含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸。
本实施例制备得到的含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸的实物图如图2所示。
实施例七
含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）将7 .26g 二水合钼酸钠溶于30.0ml去离子水中，得到钼酸钠溶液，然后再向所述钼酸钠溶液中滴加6.25ml浓度为70%、纯度大于99%的浓硝酸，密封条件下磁力搅拌30min，搅拌均匀后得到溶液A；
（2）在常温常压条件下，将300.0ml无水乙醇溶于1500.0ml去离子水中，密封条件下磁力搅拌15min，搅拌均匀后得到酒精与去离子水的混合溶液B；
（3）在常温常压条件下，将步骤（1）所述得到的溶液A转移至洁净的聚四氟乙烯反应釜中，然后将反应釜置于电热鼓风干燥箱中，控制干燥箱内的温度为230℃，恒温条件下反应96h，反应结束后，自然冷却至室温，得到产物C；
（4）将步骤（3）所述得到的产物C转移至洗净的2000ml的玻璃烧杯中，然后再向烧杯中加入步骤（2）所述得到的B溶液至1600ml，用玻璃棒搅拌均匀后静置，分层，倒掉上层清液，再加入步骤（2）所述B溶液反复洗涤5次，得到氧化钼超长纳米带悬浮液D；
（5）将步骤（4）所述得到的悬浮液D用搅拌机在600r/min条件下搅拌24小时，搅拌混合均匀，在搅拌悬浮液D过程中的前20min内，均匀的向悬浮液D中加入0.033重量份的Pd量子点，得到溶浆E；
（6）将步骤（5）所述得到的溶浆E静置12h后，溶浆分层，倒掉上层清液，将下层氧化钼纳米带匀浆转移至底部设置有聚四氟乙烯疏水性衬底的直径为15.0cm的玻璃蒸发皿中自然沉降3h，然后将所述玻璃蒸发皿加热至50℃，继续沉降5h，使所述含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米带自组装成为含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸，再在温度为50℃的条件下烘烤24h后，直接用洗净的镊子揭起，即可得到所述的含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸。
本实施例制备得到的含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸的实物图如图2所示。
实施例8
含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）将2.42g 二水合钼酸钠溶于30.0ml去离子水中，得到钼酸钠溶液，然后再向所述钼酸钠溶液中滴加25ml浓度为70%、纯度大于99%的浓硝酸，密封条件下磁力搅拌30min，搅拌均匀后得到溶液A；
（2）在常温常压条件下，将150.0ml无水乙醇溶于1350.0ml去离子水中，密封条件下磁力搅拌15min，搅拌均匀后得到酒精与去离子水的混合溶液B；
（3）在常温常压条件下，将步骤（1）所述得到的溶液A转移至洁净的聚四氟乙烯反应釜中，然后将反应釜置于电热鼓风干燥箱中，控制干燥箱内的温度为250℃，恒温条件下反应96h，反应结束后，自然冷却至室温，得到产物C；
（4）将步骤（3）所述得到的产物C转移至洗净的2000ml的玻璃烧杯中，然后再向烧杯中加入步骤（2）所述得到的B溶液至1600ml，用玻璃棒搅拌均匀后静置，分层，倒掉上层清液，再加入步骤（2）所述B溶液反复洗涤5次，得到氧化钼超长纳米带悬浮液D；
（5）将步骤（4）所述得到的悬浮液D用搅拌机在400r/min条件下搅拌24小时，搅拌混合均匀，在搅拌悬浮液D过程中的前20min内，均匀的向悬浮液D中加入0.019重量份的Pd量子点，得到溶浆E；
（6）将步骤（5）所述得到的溶浆E静置12h后，溶浆分层，倒掉上层清液，将下层氧化钼纳米带匀浆转移至底部设置有聚四氟乙烯疏水性衬底的直径为15.0cm的玻璃蒸发皿中自然沉降3h，然后将所述玻璃蒸发皿加热至50℃，继续沉降5h，使所述含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米带自组装成为含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸，再在温度为50℃的条件下烘烤24h后，直接用洗净的镊子揭起，即可得到所述的含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸。
本实施例制备得到的含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸的实物图如图2所示。
参考附图7和附图8，图7是采用氧化钼纳米纤维纸线制作成氢气传感器的氢敏元件时，在氢气浓度为800ppm条件下，氢敏元件响应时呈现的电阻值及响应时间曲线图，参考图8是采用本发明含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸线制作成氢气传感器的氢敏元件时，在氢气浓度为800ppm条件下，氢敏元件响应时呈现的电阻值及响应时间曲线图。
比较附图7和附图8可看出，将本发明含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸线作为氢气传感器的氢敏元件时，在氢气浓度同样为800ppm条件下，响应时呈现的初始电阻值仅为700KΩ以下，而前者大于14000KΩ，从响应时间及恢复时间上比较，前者响应时间大于21s,后者仅17s,恢复时间前者大于39s，后者仅20s。因此，采用本发明含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸线制作氢气传感器的氢敏元件时，因传感器的初始电阻变小，以及响应时间和恢复时间都变短了，这对于半导体氧化物传感器而言，传感器的性能明显优于采用纯氧化钼纳米纤维纸线作为氢敏元件制作的氢气传感器。

Claims (1)

1.含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸制备方法，是在氧化钼纳米纤维纸上，修饰Pd量子点方法；所述纤维纸是采用如下重量份的各原料利用水热合成法和自组装技术制备而成：
二水合钼酸钠 0.1～0.4份
浓硝酸 0.1～1.2份
无水乙醇 10～20份
去离子水 1～30份
Pd量子点 0.013～0.03份；
所述浓硝酸的浓度为70%、纯度大于99%，所述Pd量子点大小在5～10nm之间；
所述含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸制备方法，按如下步骤进行：
（1）将0.1～0.4重量份的二水合钼酸钠溶于10～30重量份的去离子水中，得到钼酸钠溶液，然后再向所述钼酸钠溶液中滴加0.1～1.2重量份浓度为70%、纯度大于99%的浓硝酸，密封条件下搅拌均匀后得到溶液A；
（2）在常温常压条件下，将10～20重量份的无水乙醇溶于1～30重量份的去离子水中，密封条件下搅拌均匀后得到溶液B；
（3）在常温常压条件下，将步骤（1）所述得到的溶液A转移至洁净的聚四氟乙烯反应釜中，然后将反应釜置于电热鼓风干燥箱中，控制干燥箱内的温度为200～300℃，恒温条件下反应12～96h，反应结束后，自然冷却至室温，得到产物C；
（4）将步骤（3）所述得到的产物C转移至洗净的玻璃烧杯中，然后再向烧杯中加入步骤（2）所述得到的B溶液，用玻璃棒搅拌均匀后静置，分层，倒掉上层清液，再加入步骤（2）所述B溶液反复洗涤3～5次，得到氧化钼超长纳米带悬浮液D；
其特征在于：再按如下步骤进行：
（5）将步骤（4）所述得到的悬浮液D搅拌混合均匀，在搅拌悬浮液D过程中，均匀的向悬浮液D中加入0.013～0.034重量份的Pd量子点，得到溶浆E；所述搅拌速度为200～1200r/min，搅拌时间为24小时；
（6）将步骤（5）所述得到的溶浆E静置8～12h后，溶浆分层，倒掉上层清液，将下层氧化钼纳米带匀浆转移至底部设置有疏水性衬底的玻璃蒸发皿中自然沉降3～5h，然后将所述玻璃蒸发皿在温度为50～80℃条件下加热，继续沉降3～5h，使所述含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米带自组装成为含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸，再在温度为50～80℃的条件下烘烤12～24h后，直接用洗净的镊子揭起，即可得到所述的含有Pd量子点修饰的氧化钼纳米纤维纸；所述疏水性衬底为聚四氟乙烯板，衬底的直径为15.0cm，所述玻璃蒸发皿的直径15.0cm。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107144600A (zh) * 2017-05-04 2017-09-08 湖北大学 含Pd量子点MoO3纳米纤维纸H2传感器及制备方法
CN108593637A (zh) * 2018-05-24 2018-09-28 湖北大学 一种用于检测氢气的标签色带及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101092249A (zh) * 2007-04-27 2007-12-26 中山大学 一种采用红外烧结炉制备三氧化钼纳米结构及其薄膜的方法
CN104909407A (zh) * 2015-06-08 2015-09-16 湖北大学 一种氧化钼纳米纤维纸及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101092249A (zh) * 2007-04-27 2007-12-26 中山大学 一种采用红外烧结炉制备三氧化钼纳米结构及其薄膜的方法
CN104909407A (zh) * 2015-06-08 2015-09-16 湖北大学 一种氧化钼纳米纤维纸及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JUN-ICHI HAMAGAMI ET AL.: "Preparation and characterization of an optically detectable H2 gas sensor consisting of Pd/MoO3 thin films", 《SENSORS AND ACTUATORS B》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107144600A (zh) * 2017-05-04 2017-09-08 湖北大学 含Pd量子点MoO3纳米纤维纸H2传感器及制备方法
CN108593637A (zh) * 2018-05-24 2018-09-28 湖北大学 一种用于检测氢气的标签色带及其制备方法
CN108593637B (zh) * 2018-05-24 2021-12-10 湖北大学 一种用于检测氢气的标签色带及其制备方法

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