科创中国
一种黑磷/聚乙烯亚胺/半导体氧化物复合材料及制备方法和应用
发布时间: 2023-06-20
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
一种黑磷/聚乙烯亚胺/半导体氧化物复合材料及制备方法和应用，涉及一种半导体氧化物复合材料及制备方法和应用。本发明为了解决黑磷容易在空气或水中极易被部分氧化以及现有的检测氮氧化物的敏感材料在室温下选择性差和灵敏度低的问题。该复合材料由黑磷、聚乙烯亚胺和半导体氧化物制成；制备方法：一、制备薄层黑磷悬浊液；二、混合液制备；三、制备含半导体氧化物的溶液；四、制备含半导体氧化物的溶液并陈化；五、进行水热合成反应。应用：对氮氧化物进行检测。该复合材料制备的气敏元件灵敏度较高响应快，具有很强的选择性和较好的稳定性，解决了黑磷容易在空气或水中极易被部分氧化的问题。本发明适用于制备气敏材料及对氮氧化物检测。
成果亮点
1、本发明将利用聚乙烯亚胺做为导向剂，以薄层黑磷半导体二维薄层材料为载体，调控前驱体溶液的pH值，水热法反应制备了黑磷/聚乙烯亚胺/半导体氧化物复合材料，采用该复合材料制备的气敏元件作为氮氧化物传感器，不仅灵敏度较高、响应快，而且具有很强的选择性和较好的稳定性，在气敏传感器领域将会有较好的应用前景；
2、本发明制备的黑磷/聚乙烯亚胺/半导体氧化物复合材料作为敏感材料用于检测空气中氮氧化物，室温下检测浓度为100ppm的NOx时的灵敏度高达***，对NOx的检测极限可达到***，灵敏度高于***，响应时间为***秒，并且使用方法简单；
3、本发明的黑磷/聚乙烯亚胺/半导体氧化物复合材料作为敏感材料用于检测空气中氮氧化物的方法，不需要加热系统，可以在室温即18℃～36℃、湿度为20％～40％的条件下操作；
4、本发明制备的黑磷/聚乙烯亚胺/半导体氧化物复合材料的氧化铜粒子或四氧化三钴粒子沿支链聚乙烯亚胺的分子链在黑磷表面生长，氧化铜粒子或四氧化三钴粒子的粒径主要分布在6nm～11nm之间，平均粒径为8nm，生成的氧化铜粒子或四氧化三钴粒子为多晶物质且结晶度较好。
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：2023-11-07
下载app