氧化铜纳米晶的合成及其丙酮气敏性能研究.pdf

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1、化学工程师ChemicalEngineer2012年第08期文章编号：1002一I124(2012)08—0001—03科辫与氧化铜纳米晶的合成及其丙酮气敏性能研究涂进春，黄玮，刘钟馨，王小红，文峰，曹阳(海南大学材料与化工学院。海南海口570228)摘要：本文通过水热的方法，合成CuO纳米材料。利用广角X射线衍射(wide—aJ1gleXRD)，透射电子显微镜(，I’EM)，并结合氮气吸附(Nadsorptionmeasurement)等手段，证实这是一种高度结晶的单分散纳米CuO材料。气敏测试表明，CuO纳米晶是一种优异的丙酮气体敏

2、感材料，具有较低的工作温度和较高的丙酮敏感性能。本文中，我们对该现象进行了分析，并提出其可能的机理。关键词：CuO；水热合成；气敏；丙酮中图分类号．,TP212．2文献标识码：ASynthesisandacetonesensingpropertyofcopperoxidenanocrystals’、TUJin—chun，HUANGWei，LIUZhong—xin，WANGXiao-hong，WENFeng，CAOrang’(CollegeofMaterialsandChemicalEngineering，HainanUniversity

3、，Haikou570228，China)Abstract：Copperoxidenanoerystalswere"preparedviahydrothermalsynthesisroute．Thechemicalcomposi-tion，crystalstructureandmorphologywerecharacterizedbytheWideangleX-raydifraction(XRD)，transmissionelectronmicroscope(TEM)andhighresolutiontransmissionelectro

4、nmicroscope(HRTEM)．Thegassensorbasedoncopperoxidenanocrystalscouldberespondtoppmorderofmagnitudeofacetonegasatreducedworkingtem—perature(200~C)．Amechanismwasalsoprovidedtoexplainthepossiblecorrelationbetweenmaterialandproperty．Keywords：CuO；hydrothermalsynthesis；gassensin

5、gproperty；acetone丙酮是一种常见有机溶剂，具有良好的挥发性吸附氧的相互作用[3]。以还原气体为例，当引入气体能，能与水和其他溶剂完全混溶，特色微甜味。当它后，原本吸附在材料表面的部分氧气分子被还原，载存在于实验室和工厂的空气中时，会刺激呼吸道，流子浓度增加，导致材料的电阻减小，这样通过测引起头晕头痛甚至恶心呕吐，容易爆炸(爆炸下限量电阻变化的大小就可以判断外界气体的浓度。为2．5％)。在化工设备、密闭容器、气罐、以及大型电CuO是一种常见的半导体材料，但到目前为止很少子设备检修时，常需要测定其含量。此外，丙酮还是有人研究

6、其对丙酮气体的敏感性能。因此，在本文有机生命体代谢的一种常见产物，该浓度可以反应中，我们通过水热合成的方法制备出高度结晶的单生命体的状况。分散氧化铜纳米材料，并研究了其丙酮气敏性能。目前，测定丙酮气体的常见方法为色谱法，分光光度计法及光纤传感器法⋯等。这些方法虽然准1实验部分确，但是存在设备昂贵、操作复杂，不能快速测定的1．1药品试剂．缺点。因此，开发经济便捷的丙酮气体监控和调节CuSO4·5H：O、KOH、柠檬酸钠、柠檬酸、十六烷办法迫在眉睫(。金属氧化物气体传感器，具有经济便捷，敏感基三甲基溴化胺(CTAB)，以上试剂均为分析纯，购

7、于北京化学试剂公司。使用前所有药品均未经过进性能高的特点，主要原理基于气体分子与材料表面一步的处理。1．2Cuo纳米晶的水热合成收稿日期：2012—05—25称取0．18gCuS04~5H20和0．22g柠檬酸钠，加基金项目：国际合作项目(No．20o9DFA92550)；国家自然科学基金(2090入30mL去离子水中配制溶液。待完全溶解，向溶液3046，60971012)；海南大学科研项I~(kyqd1060)资助中加人0．52gCTAB，并超声分散。形成均一溶液后，作者简介：涂进春(1981一)，博士，研究方向：多孔材料的结构及其性

8、在持续搅拌的条件下，逐滴加入6mLKOH溶液(含能设计。2012年第8期涂进春等：氧化铜纳米晶的合成及其丙酮气敏性能研究03(图5)。所减缓。该试验过程中的极限检测浓度为30×10r6。这样我们就能依据实验