[发明专利]一种基于MOF模板法合成的二氧化钛负载三氧化二铁纳米异质结构的气敏元件

摘要

本发明公开了一种基于MOF模板法合成的TiO₂负载的棒状α‑Fe₂O₃纳米异质结构气敏元件及其应用，其是利用MOFs为模板合成的纳米材料异质结构，属于纳米功能材料制备领域。其具体是采用溶剂热法制备MIL‑88A纳米棒；然后将MIL‑88A纳米棒溶解在无水乙醇中，并加入氨水调节pH；再加入一定量的钛酸四丁酯进行水浴反应；所得产物离心干燥后经空气煅烧，得到TiO₂负载的α‑Fe₂O₃异质结构纳米粉末；最后在所得纳米粉末中加入松油醇研磨均匀后，将其涂抹在陶瓷管上，并置于马弗炉烧结，制得所述气敏元件。该气敏元件具有低高灵敏、响应快、高稳定性、高选择性的气敏特性，可用于制备半导体气敏传感器。

主权项

1.一种基于MOF模板法合成的TiO₂负载的棒状α‑Fe₂O₃纳米异质结构气敏元件，其特征在于：其合成方法包括以下步骤：（1）采用溶剂热法制备MIL‑88A纳米棒；其具体为：在10mL去离子水中加入0.058g富马酸，搅拌60min，待富马酸完全溶解后，再加入0.27g六水合三氯化铁，继续搅拌30min，然后放入反应釜中100℃反应12h；（2）将MIL‑88A纳米棒溶解在80mL无水乙醇中，加入0.3mL体积浓度为25%‑28%的氨水，室温搅拌10min，使混合溶液的pH值为7.0～8.0；（3）在所得混合溶液中加入20mL含2‑50μL钛酸四丁酯的无水乙醇溶液，45℃水浴反应24h；（4）产物经离心、洗涤、干燥后置于马弗炉中，在450℃空气中煅烧2h，得到TiO₂负载的α‑Fe₂O₃异质结构纳米粉末；（5）称取5‑10mg步骤（4）所得纳米粉末，加入1滴松油醇研磨均匀，然后将其均匀涂抹在陶瓷管上，自然晾干后置于马弗炉中，在300℃下烧结2h，得到所述气敏元件。