CN114130352A - 一种Pd团簇修饰ZnO/g-氮化碳的制备方法及其产品和应用 - Google Patents
一种Pd团簇修饰ZnO/g-氮化碳的制备方法及其产品和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114130352A CN114130352A CN202111368904.6A CN202111368904A CN114130352A CN 114130352 A CN114130352 A CN 114130352A CN 202111368904 A CN202111368904 A CN 202111368904A CN 114130352 A CN114130352 A CN 114130352A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solution
- sample
- zno
- temperature
- deionized water
- 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.)
- Granted
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical class [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 87
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 28
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims abstract description 27
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 25
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000012696 Pd precursors Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 4
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 44
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 34
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 34
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 31
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 30
- LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1h-imidazole Chemical compound CC1=NC=CN1 LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L palladium(II) chloride Chemical compound Cl[Pd]Cl PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 24
- ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N acetic acid;zinc Chemical compound [Zn].CC(O)=O.CC(O)=O ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000004246 zinc acetate Substances 0.000 claims description 23
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 22
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 15
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 14
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 8
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 8
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims description 8
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 8
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 8
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 8
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 15
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 abstract description 7
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/0203—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of metals not provided for in B01J20/04
- B01J20/0259—Compounds of N, P, As, Sb, Bi
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
- B01J23/44—Palladium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/24—Nitrogen compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/33—Electric or magnetic properties
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
- G01N27/125—Composition of the body, e.g. the composition of its sensitive layer
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Abstract
本发明公开了一种Pd团簇修饰ZnO/g‑C3N4的制备方法及其产品和应用，该方法利用多孔结构氧化锌与尿素均匀复合后焙烧，得到孔隙率可控的ZnO/g‑C3N4结构材料后，采用浸渍结合冻干技术，将钯前驱体均匀附着于材料表面，经还原得到Pd团簇修饰的ZnO/g‑C3N4。该方法利用g‑C3N4二维结构优异的电学性能及Pd对氢的催化性能，并且通过ZnO孔隙率调控，优先吸附氢气，综合三者的优势，促进材料对氢气的响应选择性。本发明方法制备工艺简单，利用孔隙调节、催化性能等多种因素增加对氢气的响应，制备成本低，且产品性能稳定，用于目标气体检测，提升材料对特定气体的吸附，提升响应选择性，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及气敏传感器技术领域，具体是指一种氢气敏感材料的制备方法，特别是涉及一种Pd团簇修饰ZnO/g-C3N4的制备方法及其产品和应用。
背景技术
金属氧化物如ZnO、SnO2、WO3等由于具有性能优异、环境友善、资源丰富、价格低廉等优点，是研究较为广泛的气敏材料。作为气体敏感材料，金属氧化物具有优异的响应特性，但是其响应机理决定选择性较差，难以实现对目标气体的有效区分，虽然通过金属氧化物表面修饰、金属/贵金属掺杂等工艺可提升材料的气敏性能，但是在选择性提升方面不尽人意。
本发明综合利用孔隙调节，增加氢气吸附量，通过贵金属修饰，促进氢气在材料表面的催化反应，并利用g-C3N4二维材料优异的电学性能和催化性能，答复提高纳米材料对氢气的气敏响应特性，尤其是选择性，且本发明制备工艺简单，成本低，对推进半导体气敏传感器的实际应用具有重要价值。
发明内容
为解决传统半导体材料选择性不足的问题，本发明目的是提供一种Pd团簇修饰ZnO/g-C3N4的制备方法。
本发明的再一目的在于：提供一种上述方法制备的Pd团簇修饰ZnO/g-C3N4产品。
本发明的又一目的在于：提供一种上述产品的应用。
本发明目的通过下述方案实现：一种Pd团簇修饰ZnO/g-C3N4的制备方法，其特征在于，利用多孔结构氧化锌与尿素均匀复合后焙烧，得到孔隙率可控的ZnO/g-C3N4结构材料后，采用浸渍结合冻干技术，将钯前驱体均匀附着于材料表面，经还原得到Pd团簇修饰的ZnO/g-C3N4，包括如下步骤：
步骤一：取1mmol的乙酸锌，溶于50mL去离子水和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，得到乙酸锌的溶液；取4mmol的2-甲基咪唑，溶于50mL去离子水和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，得到2-甲基咪唑的溶液；将2-甲基咪唑溶液迅速倒入乙酸锌溶液中，于60 ℃搅拌30 min后，在室温下静置24 h，离心取沉淀，干燥后研磨，得到样品A；
步骤二：取40~50g尿素，溶于10mL去离子水中得尿素水溶液；取1 g步骤一所得样品A，与尿素水溶液混合，置于球磨机中球磨30 min后，取出，于-80 ℃条件下冷冻干燥后，置于马弗炉中热处理，热处理条件为250~280 ℃，保温2小时，550~600℃，保温4小时，升温速度均为3~5 ℃/min，待温度降至室温，取出样品，得到ZnO/g-C3N4；
步骤三：将氯化钯溶于去离子水中，得到浓度为0.1~0.2mmol/mL的氯化钯溶液，取1g ZnO/g-C3N4粉体置于玛瑙研钵中，滴入20~50滴氯化钯溶液，顺时针研磨30min后，将所得浆料于-80 ℃冷冻干燥后，置于氢气氛围下热处理，热处理温度为400~500℃，保温时间为1~1.5h，升温速度为3~5 ℃/min，待样品降至室温后，取出样品，得到Pa团簇修饰的ZnO/g-C3N4复合材料。
本发明方法利用g-C3N4二维结构优异的电学性能及Pd对氢的催化性能，并且通过ZnO孔隙率调控，优先吸附氢气，综合三者的优势，促进材料对氢气的响应选择性。
其中，步骤一中，所述的去离子水和N,N-二甲基甲酰胺的体积比为1:4-5。
步骤二中，所述的热处理氛围为空气，冷冻干燥后的样品置于带盖坩埚中，坩埚填充率控制在30%以内。
本发明还提供了一种上述方法制备的Pd团簇修饰ZnO/g-C3N4产品。
本发明也提供了上述Pd团簇修饰ZnO/g-C3N4产品在氢气检测中的应用。
本发明方法的优点在于制备工艺简单，利用孔隙调节、催化性能等多种因素增加对氢气的响应，条件制备成本低，且性能稳定，用于目标气体检测，提升材料对特定气体的吸附，提升响应选择性，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明的Pd团簇修饰ZnO/g-C3N4在工作温度180 ℃时对浓度10ppm的不同气体的灵敏度图。
具体实施方式
实施例1：
一种Pd团簇修饰ZnO/g-C3N4，利用多孔结构氧化锌与尿素均匀复合后焙烧，得到孔隙率可控的ZnO/g-C3N4结构材料后，采用浸渍结合冻干技术，将钯前驱体均匀附着于材料表面，经还原得到Pd团簇修饰的ZnO/g-C3N4，按如下步骤制备：
步骤一：取1mmol的乙酸锌，溶于10mL去离子水和40mL N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，得到乙酸锌的溶液；取4mmol的2-甲基咪唑，溶于10mL去离子水和40mL N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，得到2-甲基咪唑的溶液；将2-甲基咪唑溶液迅速倒入乙酸锌溶液中，于60 ℃搅拌30 min后，在室温下静置24 h，离心取沉淀，干燥后研磨，得到样品A；
步骤二：取40g尿素溶于10mL去离子水中得尿素水溶液；取1 g步骤一所得样品A，与尿素水溶液混合，置于球磨机中球磨30 min后，取出，于-80 ℃条件下冷冻干燥后，置于带盖坩内内，在马弗炉中进行空气氛围热处理，坩埚填充率控制在25%，热处理条件为升温速度为5 ℃/min，250 ℃保温2小时后，升温至600℃保温4小时，待温度降至室温，取出样品，得到ZnO/g-C3N4；
步骤三：将氯化钯溶于去离子水中，得到浓度为0.2mmol/mL的氯化钯溶液，取1gZnO/g-C3N4粉体置于玛瑙研钵中，滴入40滴氯化钯溶液，顺时针研磨30min后，将所得浆料于-80 ℃冷冻干燥后，置于氢气氛围下热处理，热处理温度为500℃保温1.5h，升温速度为5℃/min，待降至室温后，取出样品，得到Pa团簇修饰的ZnO/g-C3N4复合材料。
本发明的Pd团簇修饰ZnO/g-C3N4在工作温度180 ℃时对浓度10ppm的不同气体的灵敏度图见图1所示，对氢气体响应灵敏度最高，具有氢气选择性。
本实施例制得的粉体分散涂于六脚陶瓷管气敏测试元件上，测试对氢气的响应，材料最佳相应温度为180 ℃，对浓度10ppm的氢气体响应灵敏度为7.6。
实施例2：
一种Pd团簇修饰ZnO/g-C3N4，与实施例1步骤近似，按如下步骤制备：
步骤一：取1mmol的乙酸锌，溶于9mL去离子水和41mL的N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，得到乙酸锌的溶液；取4mmol的2-甲基咪唑，溶于9mL去离子水和41mL的N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，得到2-甲基咪唑的溶液；将2-甲基咪唑溶液迅速倒入乙酸锌溶液中，于60 ℃搅拌30 min后，在室温下静置24 h，离心取沉淀，干燥后研磨，得到样品A；
步骤二：取45g尿素，溶于10mL去离子水中得尿素水溶液；取1 g样品A，与尿素的水溶液混合，置于球磨机中球磨半小时后，取出，于-80 ℃条件下冷冻干燥后，置于带盖坩埚中，在马弗炉中空气氛围热处理，坩埚填充率为30%；热处理条件为260 ℃，保温2小时，550℃，保温4小时，升温速度均为54℃/min，待温度降至室温，取出样品，得到ZnO/g-C3N4；
步骤三：将氯化钯溶于去离子水中，氯化钯的浓度为0.15mmol/mL，取1g ZnO/g-C3N4粉体置于玛瑙研钵中，滴入30滴氯化钯溶液，顺时针研磨30min后，将所得浆料于-80 ℃冷冻干燥，将干燥好的材料研磨后，置于氢气氛围下热处理，热处理温度为450℃，保温时间为1.5h，升温速度为4 ℃/min，待样品降至室温后，取出样品，得到Pa团簇修饰的ZnO/g-C3N4复合材料。
本实施例制得的粉体分散涂于六脚陶瓷管气敏测试元件上，测试对氢气的响应，材料最佳相应温度为180 ℃，对浓度10ppm的氢气体响应灵敏度为8.1。
实施例3：
一种Pd团簇修饰ZnO/g-C3N4，与实施例1步骤近似，按如下步骤制备：
步骤一：取1mmol的乙酸锌，溶于10mL去离子水和40mL的N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，得到乙酸锌的溶液；取4mmol的2-甲基咪唑，溶于10mL去离子水和40mL的N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，得到2-甲基咪唑的溶液；将2-甲基咪唑溶液迅速倒入乙酸锌溶液中，于60 ℃搅拌30 min，然后在室温下静置24 h，离心去沉淀，干燥后研磨，得到样品A；
步骤二：取50g尿素，溶于10mL去离子水中，取1 g样品A，与尿素的水溶液混合，置于球磨机中球磨半小时后，取出，于-80 ℃条件下冷冻干燥，将干燥好的粉末研磨后，置于带盖坩埚，在马弗炉中空气氛围热处理，坩埚填充率为25%；热处理条件为280 ℃，保温2小时，550℃，保温4小时，升温速度均为3 ℃/min，待温度降至室温，取出样品，得到ZnO/g-C3N4；
步骤三：将氯化钯溶于去离子水中，氯化钯的浓度为0.15mmol/mL，取1g ZnO/g-C3N4粉体置于玛瑙研钵中，滴入20滴氯化钯溶液，顺时针研磨30min后，将所得浆料于-80 ℃冷冻干燥，将干燥好的材料研磨后，置于氢气氛围下热处理，热处理温度为500℃，保温时间为1.5h，升温速度为5 ℃/min，待样品降至室温后，取出样品，得到Pa团簇修饰的ZnO/g-C3N4复合材料。
本实施例制得的粉体分散涂于六脚陶瓷管气敏测试元件上，测试对氢气的响应，材料最佳相应温度为180 ℃，对浓度10ppm的氢气体响应灵敏度为7.3。
Claims (8)
1.一种Pd团簇修饰ZnO/g-C3N4的制备方法，其特征在于，利用多孔结构氧化锌与尿素均匀复合后焙烧，得到孔隙率可控的ZnO/g-C3N4结构材料后，采用浸渍结合冻干技术，将钯前驱体均匀附着于材料表面，经还原得到Pd团簇修饰的ZnO/g-C3N4，包括如下步骤：
步骤一：取1mmol的乙酸锌，溶于50mL去离子水和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，得到乙酸锌的溶液；取4mmol的2-甲基咪唑，溶于50mL去离子水和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，得到2-甲基咪唑的溶液；将2-甲基咪唑溶液迅速倒入乙酸锌溶液中，于60 ℃搅拌30min后，在室温下静置24 h，离心取沉淀，干燥后研磨，得到样品A；
步骤二：取40~50g尿素，溶于10mL去离子水中得尿素水溶液；取1 g步骤一所得样品A，与尿素水溶液混合，置于球磨机中球磨30 min后，取出，于-80 ℃条件下冷冻干燥后，置于马弗炉中热处理，热处理条件为250~280 ℃，保温2小时，550~600℃，保温4小时，升温速度均为3~5 ℃/min，待温度降至室温，取出样品，得到ZnO/g-C3N4；
步骤三：将氯化钯溶于去离子水中，得到浓度为0.1~0.2mmol/mL的氯化钯溶液，取1gZnO/g-C3N4粉体置于玛瑙研钵中，滴入20~50滴氯化钯溶液，顺时针研磨30min后，将所得浆料于-80 ℃冷冻干燥后，置于氢气氛围下热处理，热处理温度为400~500℃，保温时间为1~1.5h，升温速度为3~5 ℃/min，待样品降至室温后，取出样品，得到Pa团簇修饰的ZnO/g-C3N4复合材料。
2.根据权利要求1所述的Pd团簇修饰ZnO/g-C3N4的制备方法，其特征在于：步骤一所述的去离子水和N,N-二甲基甲酰胺的体积比为1:4~5。
3.根据权利要求1所述的Pd团簇修饰ZnO/g-C3N4的制备方法，其特征在于：步骤二所述的热处理氛围为空气，冷冻干燥后的样品置于带盖坩埚中，坩埚填充率控制在30%以内。
4.根据权利要求1至3任一项所述的Pd团簇修饰ZnO/g-C3N4的制备方法，其特征在于：按如下步骤制备：
步骤一：取1mmol的乙酸锌，溶于10mL去离子水和40mL N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，得到乙酸锌的溶液；取4mmol的2-甲基咪唑，溶于10mL去离子水和40mL N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，得到2-甲基咪唑的溶液；将2-甲基咪唑溶液迅速倒入乙酸锌溶液中，于60℃搅拌30 min后，在室温下静置24 h，离心取沉淀，干燥后研磨，得到样品A；
步骤二：取40g尿素溶于10mL去离子水中得尿素水溶液；取1 g步骤一所得样品A，与尿素水溶液混合，置于球磨机中球磨30 min后，取出，于-80 ℃条件下冷冻干燥后，置于带盖坩内内，在马弗炉中进行空气氛围热处理，坩埚填充率控制在25%，热处理条件为升温速度为5 ℃/min，250 ℃保温2小时后，升温至600℃保温4小时，待温度降至室温，取出样品，得到ZnO/g-C3N4；
步骤三：将氯化钯溶于去离子水中，得到浓度为0.2mmol/mL的氯化钯溶液，取1g ZnO/g-C3N4粉体置于玛瑙研钵中，滴入40滴氯化钯溶液，顺时针研磨30min后，将所得浆料于-80℃冷冻干燥后，置于氢气氛围下热处理，热处理温度为500℃保温1.5h，升温速度为5 ℃/min，待降至室温后，取出样品，得到Pa团簇修饰的ZnO/g-C3N4复合材料。
5.根据权利要求1至3任一项所述的Pd团簇修饰ZnO/g-C3N4的制备方法，其特征在于：按如下步骤制备：步骤一：取1mmol的乙酸锌，溶于9mL去离子水和41mL的N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，得到乙酸锌的溶液；取4mmol的2-甲基咪唑，溶于9mL去离子水和41mL的N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，得到2-甲基咪唑的溶液；将2-甲基咪唑溶液迅速倒入乙酸锌溶液中，于60 ℃搅拌30 min后，在室温下静置24 h，离心取沉淀，干燥后研磨，得到样品A；
步骤二：取45g尿素，溶于10mL去离子水中得尿素水溶液；取1 g样品A，与尿素的水溶液混合，置于球磨机中球磨半小时后，取出，于-80 ℃条件下冷冻干燥后，置于带盖坩埚中，在马弗炉中空气氛围热处理，坩埚填充率为30%；热处理条件为260 ℃，保温2小时，550℃，保温4小时，升温速度均为54℃/min，待温度降至室温，取出样品，得到ZnO/g-C3N4；
步骤三：将氯化钯溶于去离子水中，氯化钯的浓度为0.15mmol/mL，取1g ZnO/g-C3N4粉体置于玛瑙研钵中，滴入30滴氯化钯溶液，顺时针研磨30min后，将所得浆料于-80 ℃冷冻干燥，将干燥好的材料研磨后，置于氢气氛围下热处理，热处理温度为450℃，保温时间为1.5h，升温速度为4 ℃/min，待样品降至室温后，取出样品，得到Pa团簇修饰的ZnO/g-C3N4复合材料。
6.根据权利要求1至3任一项所述的Pd团簇修饰ZnO/g-C3N4的制备方法，其特征在于：按如下步骤制备：步骤一：取1mmol的乙酸锌，溶于10mL去离子水和40mL的N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，得到乙酸锌的溶液；取4mmol的2-甲基咪唑，溶于10mL去离子水和40mL的N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，得到2-甲基咪唑的溶液；将2-甲基咪唑溶液迅速倒入乙酸锌溶液中，于60 ℃搅拌30 min，然后在室温下静置24 h，离心去沉淀，干燥后研磨，得到样品A；
步骤二：取50g尿素，溶于10mL去离子水中，取1 g样品A，与尿素的水溶液混合，置于球磨机中球磨半小时后，取出，于-80 ℃条件下冷冻干燥，将干燥好的粉末研磨后，置于带盖坩埚，在马弗炉中空气氛围热处理，坩埚填充率为25%；热处理条件为280 ℃，保温2小时，550℃，保温4小时，升温速度均为3 ℃/min，待温度降至室温，取出样品，得到ZnO/g-C3N4；
步骤三：将氯化钯溶于去离子水中，氯化钯的浓度为0.15mmol/mL，取1g ZnO/g-C3N4粉体置于玛瑙研钵中，滴入20滴氯化钯溶液，顺时针研磨30min后，将所得浆料于-80 ℃冷冻干燥，将干燥好的材料研磨后，置于氢气氛围下热处理，热处理温度为500℃，保温时间为1.5h，升温速度为5 ℃/min，待样品降至室温后，取出样品，得到Pa团簇修饰的ZnO/g-C3N4复合材料。
7.一种Pd团簇修饰ZnO/g-C3N4，其特征在于根据权利要求1-6任一所述方法制备得到。
8.一种根据权利要求7所述Pd团簇修饰ZnO/g-C3N4用于氢气的检测的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111368904.6A CN114130352B (zh) | 2021-11-18 | 2021-11-18 | 一种Pd团簇修饰ZnO/g-氮化碳的制备方法及其产品和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111368904.6A CN114130352B (zh) | 2021-11-18 | 2021-11-18 | 一种Pd团簇修饰ZnO/g-氮化碳的制备方法及其产品和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114130352A true CN114130352A (zh) | 2022-03-04 |
| CN114130352B CN114130352B (zh) | 2023-07-18 |
Family
ID=80390220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111368904.6A Active CN114130352B (zh) | 2021-11-18 | 2021-11-18 | 一种Pd团簇修饰ZnO/g-氮化碳的制备方法及其产品和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114130352B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115748247A (zh) * | 2022-11-30 | 2023-03-07 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | 一种Pd原子簇修饰ZnO纳米材料的制备方法及其产品和应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106179171A (zh) * | 2016-08-08 | 2016-12-07 | 湖北工业大学 | 高效吸附降解木素的双功能多孔材料及其制备方法 |
| CN107008484A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-08-04 | 武汉理工大学 | 一种二元金属硫化物/氮化碳复合光催化材料及其制备方法 |
| WO2019021189A1 (en) * | 2017-07-27 | 2019-01-31 | Sabic Global Technologies B.V. | METHODS FOR PRODUCING A NANOCOMPOSITE HETEROGLASTING PHOYOCATALYST |
-
2021
- 2021-11-18 CN CN202111368904.6A patent/CN114130352B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106179171A (zh) * | 2016-08-08 | 2016-12-07 | 湖北工业大学 | 高效吸附降解木素的双功能多孔材料及其制备方法 |
| CN107008484A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-08-04 | 武汉理工大学 | 一种二元金属硫化物/氮化碳复合光催化材料及其制备方法 |
| WO2019021189A1 (en) * | 2017-07-27 | 2019-01-31 | Sabic Global Technologies B.V. | METHODS FOR PRODUCING A NANOCOMPOSITE HETEROGLASTING PHOYOCATALYST |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115748247A (zh) * | 2022-11-30 | 2023-03-07 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | 一种Pd原子簇修饰ZnO纳米材料的制备方法及其产品和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114130352B (zh) | 2023-07-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104649222B (zh) | 一种检测co的气敏材料及用其制作气敏元件的方法 | |
| CN108190970B (zh) | 一种钴掺杂氧化锌气敏材料的制备方法及其应用 | |
| CN101182197A (zh) | 一种W-Sn纳米复合金属氧化物气敏材料及其制备方法 | |
| CN110743570A (zh) | 一种含有多孔结构基材的催化剂的制备方法及利用该催化剂分解甲醛的方法 | |
| CN110304667A (zh) | 一种球状NiO-CeO2双金属有机框架材料及其合成方法 | |
| CN110514700B (zh) | 一种氧化铜和四氧化三钴异质结构纳米线复合敏感材料、乙二醇传感器及制备方法 | |
| CN110092412B (zh) | 用于气敏传感器CuO-Ag修饰氧化锡纳米材料的制备方法及其产品和应用 | |
| CN104258850A (zh) | 一种Ag掺杂TiO2纳米薄膜及含有该薄膜的复合材料 | |
| CN113758976B (zh) | 一种水滑石基氨气气敏材料的制备及应用 | |
| CN114130352B (zh) | 一种Pd团簇修饰ZnO/g-氮化碳的制备方法及其产品和应用 | |
| CN106395888A (zh) | 一种有机污染物近室温气敏选择性检测的石墨烯相氮化碳氧化锡复合材料及制备方法与应用 | |
| CN111551588B (zh) | 一种NiO和三氧化二铁改性二氧化锡纳米材料的制备方法及其产品和应用 | |
| CN101368930A (zh) | 卤素制冷剂检测传感器敏感材料及气敏元件的制造方法 | |
| CN105806893B (zh) | 一种高灵敏度甲醛气敏元件及其制备方法 | |
| CN109507242B (zh) | 多孔结构c@三氧化二铁复合纳米材料的制备方法及其产品和应用 | |
| CN108046334B (zh) | 一种纳米分级空心球状氧化铁的制备方法及其应用 | |
| CN106745273A (zh) | 一种多表面缺陷氧化钨纳米气敏材料及制备和应用 | |
| CN110743598A (zh) | 一种多孔氮化碳/锡/氧化亚锡光催化材料及其制备方法 | |
| CN114314649A (zh) | 一种Pd修饰氧空位氧化钛复合材料的制备方法及其产品和应用 | |
| CN115165977A (zh) | 一种气体传感纳米复合材料及制备方法、应用方法 | |
| CN111545199B (zh) | 一种用于对二甲苯高效氧化净化的负载型铂锡双金属催化剂 | |
| CN110780037B (zh) | 一种微米级四氧化三钴/二氧化锡挥发性有机化合物传感材料及其制备方法与应用 | |
| CN113680311A (zh) | 一种锌基复合金属氧化物的制备方法 | |
| CN107029698B (zh) | 一种碱金属氧化物改良二氧化锡基碳烟消除催化剂及制备方法和应用 | |
| CN113880132B (zh) | 一种3dom结构的氮掺杂二氧化锡材料及其制备方法与应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |