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一种汉麻秆生物质石墨烯基硫掺杂氧化锡复合气敏材料的制备方法及应用
发布时间: 2023-05-31
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
新材料技术
成果介绍
一种汉麻秆生物质石墨烯基硫掺杂氧化锡复合气敏材料的制备方法及应用，本发明涉及一种汉麻秆生物质石墨烯基硫掺杂氧化锡复合气敏材料的制备方法及应用。本发明的目的是为了解决电阻型室温NO2气体传感器灵敏度低、响应速率慢、选择性和稳定性差的问题，本发明方法为：一、采用碳化活化法制备汉麻秆碳模板；二、采用水热法结合高温煅烧法以制备HBG/SnO2复合材料；三、采用化学气相沉积法制备HBG/S‑SnO2复合材料，复合材料用于检测NO2气体。解决NO2气体传感器灵敏度低、响应速率慢、选择性和稳定性差等关键性问题，作为NO2气敏材料展现出了优异的气敏性能。本发明应用于纳米复合材料合成及气体传感器技术领域。
成果亮点
汉麻秆生物质石墨烯基硫掺杂氧化锡(HBG/S-SnO2)复合材料优异的NO2气敏性能主要归因于以下三个方面：(1)汉麻秆生物质石墨烯做为骨架，使SnO2沿骨架结构有序生长，抑制SnO2纳米粒子的聚集和堆叠，形成更多有效活性位点。(2)S掺杂形成的SnS2可以提高的化学活性，SnS2的S端可以作为气敏反应的活性位点。SnS2/SnO2形成的p-n异质结，在异质结处产生耗尽或累积层，有效提高灵敏度和响应速率。(3)以汉麻秆生物质石墨烯为骨架构建的分级结构，有利于NO2在材料内部迅速的扩散，并与气敏材料的活性位充分接触。通过分级结构调控可以实现特异性吸附，优化选择性。(4)汉麻秆生物质石墨烯导电性能较好，可以形成电子转移通道，有利于提高响应速率。(5)汉麻秆生物质石墨烯结构性能较好，能够保持气体传感器的稳定性。
团队介绍
黑龙江大学（Heilongjiang University），位于黑龙江省哈尔滨市，是黑龙江省人民政府和中华人民共和国教育部、国家国防科技工业局共建的省属综合性大学，黑龙江省“双一流”建设国内一流大学A类高校，入选国家卓越法律人才教育培养计划、中西部高校基础能力建设工程、特色重点学科项目、国家建设高水平大学公派研究生项目、中国政府奖学金来华留学生接收院校、全国深化创新创业教育改革示范高校、教育部来华留学示范基地，是世界翻译教育联盟、中俄新闻教育高校联盟、中俄综合性大学联盟、上海合作组织大学、“一带一路”智库合作联盟成员单位。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间：2023-11-10
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