CN115678008A - 一种氧化镍-聚苯胺复合材料及其制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种氧化镍‑聚苯胺复合材料及其制备方法及应用。本方法利用溶剂热法制备均一的双金属甘油微球，焙烧后得到中空氧化物纳米微球，最后在中空微球内外表面原位聚合苯胺，形成复合物。中空微球具有壳层渗透性强、形貌均一稳定、吸附扩散快，比表面积大等独特优点，有利于气体吸附和扩散，是一种极具发展前景的结构。同时内外表面进行原位苯胺聚合，可产生更多反应活性位点，有利于此材料在催化、传感、医学领域的应用。该制备方法操作简单、条件温和、成本低廉、绿色环保、适用于大批量生产，所制备的氧化镍‑聚苯胺复合材料纯度高，尺寸均一稳定，纯度高，形貌新颖，在光学，电学和气体传感等领域都有较好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种氧化镍-聚苯胺复合材料及其制备方法及应用。
背景技术
复合材料是通过物理或化学的方法将两种或两种以上性质不同的材料组成新性能材料。由于协同等效应的影响，材料在性能上取长补短，使复合材料的性能远远优于原来的组成材料，大大拓宽其应用。金属氧化物与有机聚合物是当今两大重要材料，将聚合物与金属氧化物复合是提升材料力学性能和物理化学性质的有效途径。新颖的聚合物如三氧化钨-聚苯胺、氧化锌-聚吡咯材料已有一定研究与报导。而中空微球结构具有密度小、比表面积大、表面渗透能力强等优点，有利于扩散和表面反应的发生，因此在气体传感、催化和药物传输等领域都有广泛的应用。简单方便地制备出具有均一中空微球形貌的金属氧化物-有机聚合物复合材料是当下材料发展的一大重要方向。
发明内容
旨在制备氧化镍-聚苯胺复合材料，我们提出了一种新的制备方法，通过镍盐、铜盐和多元醇配位作用，在恰当的溶剂热条件下形成尺寸均一稳定的纳米微球。将纳米微球进行焙烧去除碳介质，同时利用微球表面氧化物对微球的作用力，可得中空微球结构。最后将中空微球在酸性冰浴条件下进行原位苯胺聚合，氧化铜溶解，中空微球结构得以保持，从而得到具有中空微球结构的复合物氧化镍-聚苯胺。该制备方法操作简单无危害、反应条件温和、成本低廉、适用于大批量生产，制备的材料纯度高、均一稳定、比表面积大，在气体传感、光学和电学器件等领域具有良好的发展和应用前景。
本发明是一种氧化镍-聚苯胺复合材料及其制备方法，是通过以下技术方案来实现：
根据本申请的一个方面，提供一种氧化镍-聚苯胺的复合材料。所述复合材料具有中空微球结构，所述微球的壳体为氧化镍，壳体内外表面复合有聚苯胺。微球粒径为300～800nm，壳体具有介孔，孔径为1.5～4.5nm，比表面积为45～65m2/g。
根据本申请的另一方面，提供一种氧化镍-聚苯胺的复合材料的制备方法。
包括以下步骤：
步骤(1)：获得双金属微球材料，所述双金属为镍和铜；
步骤(2)：将步骤(1)中得到的双金属微球材料焙烧，获得双金属中空微球材料；
步骤(3)：将步骤(2)中得到的双金属中空微球材料在酸性条件下进行原位苯胺聚合，得到氧化镍-聚苯胺复合材料。
其中，步骤(1)中所述获得双金属微球材料包括：将金属盐、多元醇与溶剂混合，溶剂热反应后乙醇洗涤并真空干燥；
其中，所述金属盐为镍盐和铜盐；
所述的镍盐选自氯化镍、硫酸镍、硝酸镍、醋酸镍中的一种或几种；
所述的铜盐选自氯化铜、硫酸铜、硝酸铜、醋酸铜中的一种或几种；
所述的多元醇选自乙二醇、丙三醇、木糖、葡萄糖中的一种或几种；
所述的溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或几种。
所述的金属盐与多元醇的投料摩尔比例选自1:1～1:20；
进一步地，金属盐与多元醇的投料摩尔比例选自1:1.5～1:10；
更进一步地，金属盐与多元醇的投料摩尔比例选自1:1.5～1:5；
其中金属盐的摩尔数以其中金属元素的摩尔数计。
所述的金属盐的物质的量浓度选自0.001～1mmol/mL；
进一步地，金属盐的物质的量浓度选自0.008～0.8mmol/mL；
更进一步地，金属盐的物质的量浓度选自0.01～0.5mmol/mL；
所述镍盐与铜盐摩尔比为2:1～1:2。
所述的溶剂热反应时间选自3～48h；
进一步地，溶剂热反应时间选自4～36h；
更进一步地，溶剂热反应时间选自6～24h；
溶剂热反应的反应温度选自120～240℃；
进一步地，溶剂热反应的反应温度选自150～240℃；
更进一步优选，溶剂热反应的反应温度选自150～200℃。
步骤(2)中：所述的焙烧温度选自300～800℃；
进一步地，焙烧温度选自350～600℃；
更进一步地，焙烧温度选自350～500℃；
所述的焙烧时间选自1～6h；
进一步地，所述的焙烧时间选自1～4h；
更进一步地，所述的焙烧时间选自2～4h。
步骤(3)中：所述原位苯胺聚合反应是冰浴搅拌，分别加入苯胺和过硫酸铵；
所述的酸性条件所使用的酸选自盐酸、硫酸、磷酸中的一种或几种；
所述的酸性条件所使用的酸的浓度选自0.01～10mol/L；
进一步地，酸性条件所使用的酸的浓度选自0.01～1mol/L；
更进一步地，酸性条件所使用的酸的浓度选自0.1～1mol/L；
每50mg金属氧化物中投入的苯胺的量为0.05～5mol；
反应时间为0.05～2h；
苯胺与过硫酸铵的摩尔比为4：1；
进一步地为0.5～2h。
根据本申请的另一个方面，提供一种氨气检测传感元件；所述传感元件的包括传感介质；所述传感介质为氧化镍-聚苯胺复合材料。
根据本申请的另一个方面，提供一种氨气检测传感元件的制备方法，包括以下步骤：将氧化镍-聚苯胺复合材料与溶剂混合离心超声，滴涂法滴涂在基底上，得到传感元件。所述基底选自陶瓷管或叉指电极。所述溶剂选自乙醇、甲醇、丙酮、乙腈中至少的一种；
氧化镍-聚苯胺复合材料的浓度为0.1～30mg/mL。移取的溶液体积为5～200μL。
根据本申请的另一个方面，提供了一种氨气检测方法，使用了上述的氨气检测器或上述的制备方法制备的氨气检测器，包括以下步骤：将连接有万用表的传感元件置于密闭腔体中，加入氨水加热，随后开始计时记录响应时间内传感器的电阻变化值，随后将腔体打开，使传感器与空气接触，记录电阻恢复时间，重复上述过程2次以上；
将通过万用表采集的电阻数据导出，以时间为横坐标，以响应值R为纵坐标，使用公式R＝(R/Ra)×100％＝((Rg-Ra)/Ra)×100％，R为响应时间内传感器的电阻变化值，Ra为空气中稳定的电阻值，Rg为规定时间内与氨气接触后的最终电阻，得到标准曲线；在测定未知浓度的含有氨气的气体样品时，在相同条件下测得电阻值即可使用标准曲线计算得到对应的氨气浓度。
所述密闭腔体的体积为10～36L；
所述腔体内氨的气体浓度为0.5～40ppm。
所述电阻的响应时间为1～10min，恢复时间为0.5～60min。
氧化镍-聚苯胺对挥发性胺的传感原理是：氧化镍与聚苯胺都是典型的p型半导体，质子(或空穴)为载流子。当传感材料与氨气接触时，氨气夺取导带中的质子，使材料的电阻急剧上升，出现明显变化。此过程为可逆过程。当传感材料与新鲜空气接触时，质子回到导带，电阻回落。
本发明具有如下优点：
1、制备方法操作简单、条件温和、成本低廉、绿色环保、适用于大批量生产。
2、根据本申请所述的制备方法所制备的氧化镍-聚苯胺复合材料，具有中空微球结构，形貌均一稳定，比表面积大，具有壳层渗透性强、吸附扩散快，比表面积大等独特优点，有利于气体吸附和扩散。
3、根据本申请所述的制备方法所制备的氧化镍-聚苯胺复合材料的内外表面进行原位苯胺聚合，可产生更多反应活性位点，可以广泛应用在催化、传感、医学领域的应用。
4、所制备的材料尺寸均一稳定、纯度高、形貌新颖，在气体传感、光学和电学器件等领域具有良好的发展和应用前景。
5、所使用的复合材料氧化镍-聚苯胺具有中空微球和介孔结构，微球的内外表面都进行了聚苯胺的包覆，具有较大的比表面积，有利于气体的吸附和解离，提供更大的接触面积和反应活性位点，以复合材料为基础的传感器在室温下具有高灵敏度、快速响应、优异的选择性和良好的稳定性等优点，解决了半导体气体传感器常见的问题。
6、与传统的半导体气体传感器相比，本发明的传感器可以通过简单的方式(滴涂)将传感膜固定在陶瓷管上，方法简单，加工性好，解决了传统气体传感器需要高温烧结，加工复杂的问题，具有高灵敏度、高选择性，重复性强、稳定性好的优点，室温传感大大降低了传感器使用过程中的功耗，便携、精确、快速的优点。
附图说明
图1实施例1所制备的复合物氧化镍-聚苯胺的X射线粉末衍射图谱。
图2实施例1所制备的双金属氧化物中空微球的扫描式电子显微镜图。
图3实施例1所制备的复合物氧化镍-聚苯胺的隧道式电子显微镜图。
图4实施例1所制备的复合物氧化镍-聚苯胺的氮气吸脱附曲线图。
图5实施例1所制备的复合物氧化镍-聚苯胺的孔径分布曲线图。
图6实施例1所制备的复合物氧化镍-聚苯胺的拉曼测试图。
图7是测试例1制备的传感器室温对0.5～40ppm氨气的传感测试。
图8是测试例1制备的传感器对10ppm氨气室温下的循环测试。
图9是测试例1制备的传感器对10ppm氨气在七天内的稳定性测试。
图10是测试例1制备的传感器对10ppm常见挥发性有机化合物的选择性测试。
图11是测试例1制备的传感器对10ppm氨气在15-65％相对湿度下的响应变化曲线。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
如无特别说明，本申请的实施例中的原料和催化剂均通过商业途径购买，均购买于上海阿拉丁公司。
实施例1
称量0.5mmol硝酸镍和0.5mmol硝酸铜固体溶解于20mL异丙醇和4mL甘油中，搅拌及超声波振荡使之充分混合，溶液转移至反应釜中，在180℃下溶剂热反应6h。产物以乙醇洗涤后真空干燥后，2℃/min的速率升温至400℃焙烧并保温2h，得到双金属氧化物中空微球。在冰浴条件下，取50mg双金属氧化物分散于15mL 0.1mol/L稀盐酸中，再分别加入苯胺(1mmol)和过硫酸铵(0.25mmol)，进行原位苯胺聚合。产物用去离子水和乙醇洗涤干燥，为氧化镍-聚苯胺复合材料，其X射线粉末衍射图谱如图1所示，与NiO标准卡片47-1049符合；双金属氧化物中空微球的扫描式电子显微镜表征如图2所示，中空微球结构明显可见，微球壳体不是完整的，具有一定的空洞结构；氧化镍-聚苯胺复合材料的隧道电子显微镜表征如3所示，微球壳体外表面粗糙有褶皱，说明聚苯胺已在氧化物表面原位聚合；氮气吸脱附曲线和孔径分布曲线如图4和5所示，比表面积为54.3m2/g，孔径为3.5nm；拉曼光谱如图4所示，与典型的聚苯胺拉曼光谱吻合。
实施例2
称量0.15mmol氯化镍和0.15mmol氯化铜固体溶解于20mL异丙醇和4mL甘油中，搅拌及超声波振荡使之充分混合，溶液转移至反应釜中，在180℃下溶剂热反应6h。产物以乙醇洗涤后真空干燥后，2℃/min的速率升温至400℃焙烧并保温2h，得到双金属氧化物中空微球。在冰浴条件下，取50mg双金属氧化物分散于15mL 0.1mol/L稀盐酸中，再分别加入苯胺(1mmol)和过硫酸铵(0.25mmol)，进行原位苯胺聚合。产物用去离子水和乙醇洗涤干燥，为氧化镍-聚苯胺复合材料。
实施例3
称量0.5mmol硝酸镍和0.5mmol硝酸铜固体溶解于20mL异丙醇和8mL乙二醇中，搅拌及超声波振荡使之充分混合，溶液转移至反应釜中，在180℃下溶剂热反应6h。产物以乙醇洗涤后真空干燥后，2℃/min的速率升温至400℃焙烧并保温2h，得到双金属氧化物中空微球。在冰浴条件下，取50mg双金属氧化物分散于15mL 0.1mol/L稀盐酸中，再分别加入苯胺(1mmol)和过硫酸铵(0.25mmol)，进行原位苯胺)聚合。产物用去离子水和乙醇洗涤干燥，为氧化镍-聚苯胺复合材料。
实施例4
称量0.5mmol硝酸镍和0.5mmol硝酸铜固体溶解于20mL异丙醇和4mL甘油中，搅拌及超声波振荡使之充分混合，溶液转移至反应釜中，在160℃下溶剂热反应16h。产物以乙醇洗涤后真空干燥后，2℃/min的速率升温至400℃焙烧并保温2h，得到双金属氧化物中空微球。在冰浴条件下，取50mg双金属氧化物分散于15mL 0.1mol/L稀盐酸中，再分别加入苯胺(1mmol)和过硫酸铵(0.25mmol)，进行原位苯胺聚合。产物用去离子水和乙醇洗涤干燥，为氧化镍-聚苯胺复合材料。
实施例5
称量0.5mmol硝酸镍和0.5mmol硝酸铜固体溶解于20mL异丙醇和4mL甘油中，搅拌及超声波振荡使之充分混合，溶液转移至反应釜中，在180℃下溶剂热反应6h。产物以乙醇洗涤后真空干燥后，2℃/min的速率升温至500℃焙烧并保温3h，得到双金属氧化物中空微球。在冰浴条件下，取50mg双金属氧化物分散于15mL 0.1mol/L稀盐酸中，再分别加入苯胺(1mmol)和过硫酸铵(0.25mmol)，进行原位苯胺聚合。产物用去离子水和乙醇洗涤干燥，为氧化镍-聚苯胺复合材料。
实施例6
称量0.5mmol硝酸镍和0.5mmol硝酸铜固体溶解于20mL异丙醇和4mL甘油中，搅拌及超声波振荡使之充分混合，溶液转移至反应釜中，在180℃下溶剂热反应6h。产物以乙醇洗涤后真空干燥后，2℃/min的速率升温至400℃焙烧并保温2h，得到双金属氧化物中空微球。在冰浴条件下，取50mg双金属氧化物分散于15mL 0.1mol/L稀盐酸中，再分别加入苯胺(2mmol)和过硫酸铵(0.5mmol)，进行原位苯胺聚合。产物用去离子水和乙醇洗涤干燥，为氧化镍-聚苯胺复合材料。
实施例7
将实施例1～6中任意一个制得的氧化镍-聚苯胺复合材料分散在溶剂中，超声使之分散均匀，使用移液枪移取分散均匀的悬浊液制备成膜，并且插入电极，使电极间距3-5mm。将制备好的传感器固定于已知体积的密闭腔体中，根据腔体体积用微量注射器量取一定量的氨水，注入腔体的电加热块上，打开外接的加热电源加热使氨气挥发于空气中并且充分扩散于腔体内，以达到设定的氨气浓度10ppm，随后关闭外接的加热电源，在此过程中，腔体内温度维持在30℃以下；同时开始计时，记录规定时间内传感器的电阻变化值，观察到传感器电阻变化急剧上升；待反应结束后打开腔体盖子，使传感器与新鲜空气接触，电阻开始恢复。以复合物氧化镍-聚苯胺为传感材料的传感器可作为氨气传感的基底材料。
测试例1
传感器室温氨气传感测试：称取3mg实施例1制备的氧化镍-聚苯胺复合材料固体样品于3mL离心管中，加入1mL无水乙醇，超声20min。用移液枪取20μL的悬浊液，均匀滴涂在陶瓷管上。将制备好的传感器连接万用表后固定于18L密闭腔体中。每次用微量注射器取相应的浓氨水溶液，外接电源加热功率为15W，加热时间为1.5min，使最终腔体内氨气的浓度为设定值。关闭加热电源后，计时3min为响应时间，记录万用表的电阻变化。待反应结束后打开腔体的盖子，使传感器与新鲜空气接触，电阻回落，记录电阻恢复至原值所需要的时间。改变氨气浓度(0.5～40ppm)，重复上述操作。通过万用表程序将采集的电阻数据导出，可得到随时间推移电阻信号的变化值，以时间为横坐标，以电阻为纵坐标作图，得到标准曲线，如图7所示，可见此传感器对氨气具有非常明显的响应，且恢复速度较快。
测试例2
传感器循环测试：称取3mg实施例1制备的氧化镍-聚苯胺复合材料固体样品于3mL离心管中，加入1mL无水乙醇，超声20min。用移液枪取20μL的悬浊液，均匀滴涂在陶瓷管上。将制备好的传感器连接万用表后固定于18L密闭腔体中。每次用微量注射器取相应的浓氨水溶液，外接电源加热功率为15W，加热时间为1.5min，使最终腔体内氨气的浓度为10ppm。关闭加热电源后，计时3min为响应时间，记录万用表的电阻变化。待反应结束后打开腔体的盖子，使传感器与新鲜空气接触，电阻回落，记录电阻恢复至原值所需要的时间。重复上述操作五次。通过万用表程序将采集的电阻数据导出，可得到随时间推移电阻信号的变化值，以时间为横坐标，以电阻为纵坐标作图，得到工作曲线，如图8所示，可见此传感器在短期内具有很好的恢复和响应性质。
测试例3
传感器7天稳定性传感测试：称取3mg实施例1制备的氧化镍-聚苯胺复合材料固体样品于3mL离心管中，加入1mL无水乙醇，超声20min。用移液枪取20μL的悬浊液，均匀滴涂在陶瓷管上。将制备好的传感器连接万用表后固定于18L密闭腔体中。每次用微量注射器取相应的浓氨水溶液，外接电源加热功率为15W，加热时间为1.5min，使最终腔体内氨气的浓度为设定值。关闭加热电源后，计时3min为响应时间，记录万用表的电阻变化。待反应结束后打开腔体的盖子，使传感器与新鲜空气接触，电阻回落，记录电阻恢复至原值所需要的时间。通过万用表程序将采集的电阻数据导出，可得到随时间推移电阻信号的变化值。重复上述操作测试七天，以天数为横坐标，以传感响应(R)为纵坐标作图，得到工作曲线，如图9所示，可见传感器在七天内具有较好的稳定性。
测试例4
传感器选择性测试：称取3mg实施例1制备的氧化镍-聚苯胺复合材料固体样品于3mL离心管中，加入1mL无水乙醇，超声20min。用移液枪取20μL的悬浊液，均匀滴涂在陶瓷管上。将制备好的传感器连接万用表后固定于18L密闭腔体中。分别单独取一定量的氨气、三乙胺、苯胺、甲醇、乙醇、丙酮、乙腈、乙酸乙酯、四氯化碳注入腔体中，外接电源加热功率为15W，加热时间为1.5min，使最终腔体内气体的浓度为10ppm。关闭加热电源后，计时3min为响应时间，记录万用表的电阻变化。待反应结束后打开腔体的盖子，使传感器与新鲜空气接触，电阻回落，记录电阻恢复至原值所需要的时间。通过万用表程序将采集的电阻数据导出，可得到随时间推移电阻信号的变化值，以气体种类为横坐标，以响应值(R)为纵坐标作图，得到工作曲线，如图10所示，可见传感器对常见挥发性有机化合物基本无响应，对胺类有微量响应但是远远不及氨气，具有较好的选择性。
测试例5
传感器的湿度测试：称取3mg实施例1制备的氧化镍-聚苯胺复合材料固体样品于3mL离心管中，加入1mL无水乙醇，超声20min。用移液枪取20μL的悬浊液，均匀滴涂在陶瓷管上。将制备好的传感器连接万用表后固定于18L密闭腔体中。用微量注射器取水，外接电源加热功率为25W，加热时间为3min，使最终腔体内湿度为设定值。用微量注射器取相应的浓氨水溶液，外接电源加热功率为15W，加热时间为1.5min，使最终腔体内氨气的浓度为10ppm。待关闭加热电源后，计时3min为响应时间，记录万用表的电阻变化。待反应结束后打开腔体的盖子，使传感器与新鲜空气接触，电阻回落，记录电阻恢复至原值所需要的时间。通过万用表程序将采集的电阻数据导出，可得到随时间推移电阻信号的变化值。以相对湿度为横坐标，以传感响应(R)为纵坐标作图，得到工作曲线，如图11所示，可见传感器在较低湿度下具有很好的传感效果，高湿度下传感效果相应有所下降。
测试例6
实际测试：称取3mg实施例1制备的氧化镍-聚苯胺复合材料固体样品于3mL离心管中，加入1mL无水乙醇，超声20min。用移液枪取20μL的悬浊液，均匀滴涂在陶瓷管上。将制备好的传感器连接万用表后固定于18L密闭腔体中。每次用微量注射器取相应的浓氨水溶液，外接电源加热功率为15W，加热时间为1.5min，使最终腔体内氨气的浓度为设定值。关闭加热电源后，计时3min为响应时间，记录万用表的电阻变化。电阻变化为44％。通过图7，可得所测试的氨气浓度为10ppm。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。
Claims (10)
1.一种氧化镍-聚苯胺复合材料，其特征在于：所述复合材料具有中空微球结构，所述微球的壳体为氧化镍，壳体内外表面复合有聚苯胺。
2.根据权利要求1所述的一种氧化镍-聚苯胺复合材料，其特征在于：微球粒径为300～800nm，壳体具有介孔，孔径为1.5～4.5nm，比表面积为45～65m2/g。
3.权利要求1或2所述的一种氧化镍-聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤(1)：获得双金属微球材料，所述双金属为镍和铜；
步骤(2)：将步骤(1)中得到的双金属微球材料焙烧，获得双金属中空微球材料；
步骤(3)：将步骤(2)中得到的双金属中空微球材料在酸性条件下进行原位苯胺聚合，得到氧化镍-聚苯胺复合材料。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
步骤(1)中所述获得双金属微球材料包括：将金属盐、多元醇与溶剂混合，溶剂热反应后乙醇洗涤并真空干燥；
其中，所述金属盐为镍盐和铜盐；
所述的镍盐选自氯化镍、硫酸镍、硝酸镍、醋酸镍中的一种或几种；
所述的铜盐选自氯化铜、硫酸铜、硝酸铜、醋酸铜中的一种或几种；
所述的多元醇选自乙二醇、丙三醇、木糖、葡萄糖中的一种或几种；
所述的溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：
所述的金属盐与多元醇的投料摩尔比例选自1:1～1:20；
优选地，金属盐与多元醇的投料摩尔比例选自1:1.5～1:10；
进一步优选地，金属盐与多元醇的投料摩尔比例选自1:1.5～1:5；
其中金属盐的摩尔数以其中金属元素的摩尔数计。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：
所述的金属盐的物质的量浓度选自0.001～1mmol/mL；
优选地，金属盐的物质的量浓度选自0.008～0.8mmol/mL；
进一步优选地，金属盐的物质的量浓度选自0.01～0.5mmol/mL；
所述镍盐与铜盐摩尔比为2:1～1:2。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：
所述的溶剂热反应时间选自3～48h；
优选地，溶剂热反应时间选自4～36h；
进一步优选地，溶剂热反应时间选自6～24h；
溶剂热反应的反应温度选自120～240℃；
优选地，溶剂热反应的反应温度选自150～240℃；
进一步优选地，溶剂热反应的反应温度选自150～200℃。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
步骤(2)中：所述的焙烧温度选自300～800℃；
优选地，焙烧温度选自350～600℃；
进一步优选地，焙烧温度选自350～500℃；
所述的焙烧时间选自1～6h；
优选地，所述的焙烧时间选自1～4h；
进一步优选地，所述的焙烧时间选自2～4h。
9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
步骤(3)中：所述原位苯胺聚合反应过程是冰浴搅拌，分别加入苯胺和过硫酸铵；
所述的酸性条件所使用的酸选自盐酸、硫酸、磷酸中的一种或几种；
所述的酸性条件所使用的酸的浓度选自0.01～10mol/L；
优选地，酸性条件所使用的酸的浓度选自0.01～1mol/L；
进一步优选地，酸性条件所使用的酸的浓度选自0.1～1mol/L；
每50mg金属氧化物中投入的苯胺的量为0.05～5mol；
苯胺与过硫酸铵的摩尔比为4：1；
反应时间为0.05～2h；
优选为0.5～2h。
10.一种氨气检测方法，其特征在于：
所述检测方法包括：
将传感元件置于密闭腔体中，加入氨水加热，随后开始计时记录响应时间内传感器的电阻变化值，随后将腔体打开，使传感器与空气接触，记录电阻恢复时间，重复上述过程2次以上；
将通过万用表采集的电阻数据导出，以时间为横坐标，以响应值R为纵坐标，使用公式R＝(ΔR/Ra)×100％＝((Rg-Ra)/Ra)×100％，ΔR为响应时间内传感器的电阻变化值，Ra为空气中稳定的电阻值，Rg为规定时间内与氨气接触后的最终电阻，得到标准曲线；在测定未知浓度的含有氨气的气体样品时，在相同条件下测得电阻值即可使用标准曲线计算得到对应的氨气浓度；
其中，所述传感元件是将权利要求1或2所述的氧化镍-聚苯胺复合材料或权利要求3～9所述的氧化镍-聚苯胺复合材料的制备方法制备的氧化镍-聚苯胺复合材料滴涂在基底上得到的。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20230203 |