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专利号: 2025102491665
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种HCHO传感器的应用,其特征在于,用于检测气体中的HCHO,待测气体中的HCHO浓度为1 ppm以上;

所述HCHO传感器包括依次层叠设置的衬底、加热板、叉指电极和气敏材料层,所述气敏材料层包括Ni掺杂纳米SnO2半导体HCHO传感材料;

所述Ni掺杂纳米SnO2半导体HCHO传感材料的超临界水热制备方法,包括以下步骤:

1)配制含有锡(Sn)盐和Ni盐的前驱体水溶液,记为Sn盐‑Ni盐溶液;

2)使用CSHS反应装置进行制备,将步骤1)所述Sn盐‑Ni盐溶液与超纯水分别经高压输送泵输送,汇入三通内预混,而后Sn盐‑Ni盐预混液与高压输送的450℃–550℃超临界水汇入四通混合器内进行二次混合,充分混合后通过电加热装置进行加热保温,使Sn盐‑Ni盐溶液与超临界水接触后迅速发生反应,并结晶析出生成纳米掺杂氧化物,反应液排出收集后冷却,将结晶物分离出来,即得所述Ni掺杂纳米SnO2半导体HCHO传感材料;

步骤1)配制的Sn‑Ni混合溶液中,Sn盐的摩尔浓度是0.01‑0.03 mol/L,Ni盐的摩尔浓度是Sn盐摩尔浓度的1%。

2.如权利要求1所述的应用,其特征在于,所述Sn盐为四氯化锡SnCl4,Ni盐为二氯化镍NiCl2。

3.如权利要求1所述的应用,其特征在于,步骤2)的具体操作包括以下过程:

三台液相色谱用高压输送泵分别以一定的流量在常温下泵送超纯水、前驱体溶液、超纯水,并赋予三路管线22 Mpa–25 Mpa以上的初始压力,第一路常温高压的超纯水汇入一个三通内与第二路常温高压的Sn盐‑Ni盐溶液进行初次混合,同时第三路常温高压的超纯水流经第一套电加热装置被加热至450℃‑550℃达到超临界状态,而后Sn盐‑Ni盐溶液与超临界水汇入四通混合器内进行二次混合,充分混合后流入第二套电加热装置,加热温度依然维持在450℃‑550℃,并使Sn盐‑Ni盐溶液与超临界水充分接触2 s以上进行反应,Sn盐‑Ni盐溶液与超临界水接触后迅速发生反应并结晶析出生成纳米掺杂氧化物,反应液流流出第二套电加热装置后进行收集,冷却、过滤,最后得到所述Ni掺杂纳米SnO2半导体HCHO传感材料。

4.如权利要求3所述的应用,其特征在于,所述第二路常温高压的Sn盐‑Ni盐溶液与第一路常温高压的超纯水的体积流量比为1:1.8–2.5;所述第二路常温高压的Sn盐‑Ni盐溶液与第三路常温高压的超纯水的体积流量比为1:0.8–1.2。

5.如权利要求4所述的应用,其特征在于,所述第二路常温高压的Sn盐‑Ni盐溶液与第一路常温高压的超纯水的体积流量比为1:2;所述第二路常温高压的Sn盐‑Ni盐溶液与第三路常温高压的超纯水的体积流量比为1:1。

6.如权利要求3所述的应用,其特征在于,所述反应结束后将纳米悬浊液收集并沉降

12–24 h,在离心、洗涤重复4‑6次后,冷冻干燥,取出粉末,研磨后置于玻璃容器内,使用氩气排尽瓶内空气,封胶带对沿口密封保存,得到不同含量Ni掺杂的纳米SnO2半导体HCHO传感材料粉体。