科创中国
富氧缺陷的锡酸锌材料、其合成方法及硫化氢预警传感器
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2022-12-13 11:05:11
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：黑龙江省哈尔滨新区| 穆盛名 | 2023-10-31 11:32:23
本发明公开了一种富氧缺陷的锡酸锌材料、其合成方法及硫化氢预警传感器，属于传感器技术领域。该锡酸锌材料的合成方法包括以下步骤：将醋酸锌溶液和四氯化锡溶液进行混合后，再缓慢加入氢氧化钠溶液，得到前驱体溶液；将前驱体溶液置于140～180℃的温度下进行水热合成反应，得到反应产物；将反应产物分散至去离子水中，得到分散液；将分散液与氢氧化钾溶液混合，进行碱蚀刻处理，并经离心，得到沉淀物；将沉淀物依次进行离心清洗和干燥后，再置于400～500℃条件下进行烧结处理，即可得到锡酸锌材料。将该锡酸锌材料制成硫化氢预警传感器，可以大大提高硫化氢预警传感器的灵敏度以及缩短硫化氢预警传感器的响应/恢复时间。
权利要求
1.一种富氧缺陷的锡酸锌材料的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
称取二水醋酸锌、五水四氯化锡、氢氧化钠，备用；
分别将二水醋酸锌、五水四氯化锡、氢氧化钠溶解于去离子水中，得到醋酸锌溶液、四氯化锡溶液和氢氧化钠溶液，备用；
将醋酸锌溶液和四氯化锡溶液进行混合后，再缓慢加入氢氧化钠溶液，得到前驱体溶液；
将前驱体溶液置于140～180℃的温度下进行水热合成反应，得到反应产物；
将反应产物分散至去离子水中，得到分散液；
将分散液与氢氧化钾溶液混合，进行碱蚀刻处理，并经离心，得到沉淀物；
将沉淀物依次进行离心清洗和干燥后，再置于400～500℃条件下进行烧结处理，得到所述的锡酸锌材料。
2.根据权利要求1所述的一种富氧缺陷的锡酸锌材料的合成方法，其特征在于，所述二水醋酸锌、五水四氯化锡和氢氧化钠摩尔比为1:(4～5):(1～3)。
3.根据权利要求1所述的一种富氧缺陷的锡酸锌材料的合成方法，其特征在于，所述分散液中反应产物的质量浓度为4～6g/L；所述分散液与氢氧化钾溶液的体积比为1:(0.5～1.5)，所述氢氧化钾溶液中氢氧化钾的摩尔浓度为1～3mol/L。
在硫化氢预警传感器领域，富氧缺陷的锡酸锌材料具有潜在的应用前景。硫化氢是一种有毒气体，对人体健康和环境造成危害。因此，开发高效、灵敏的硫化氢预警传感器非常重要。富氧缺陷的锡酸锌材料由于其优异的导电性能和化学反应活性，可以作为硫化氢预警传感器的敏感材料。当传感器接触到硫化氢气体时，锡酸锌材料会与气体发生化学反应，从而引起传感器电阻的变化，通过测量电阻值可以确定硫化氢气体的浓度。
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- 提高硫化氢预警传感器的灵敏度和响应速度：富氧缺陷的锡酸锌材料具有优异的导电性能和化学反应活性，可以作为硫化氢预警传感器的敏感材料。与传统的传感器相比，使用这种材料可以大大提高传感器的灵敏度和响应速度，从而更准确地检测硫化氢气体的存在。
- 降低生产成本：富氧缺陷的锡酸锌材料的合成方法相对简单，且易于实现工业化生产。这种合成方法不仅操作简便，而且成本较低，有利于大规模生产，从而降低生产成本。
- 增强环境保护意识：通过使用硫化氢预警传感器，可以及时发现并控制硫化氢气体排放，减少对环境和人类健康的危害。这有助于提高人们对环境保护的重视程度，增强环境保护意识。
- 促进相关领域的发展：富氧缺陷的锡酸锌材料还可以用于其他领域，如能源存储和转化、光电器件等。这些应用领域的发展也将进一步推动富氧缺陷的锡酸锌材料的研究和应用，促进相关领域的发展。
技术转让、合同、入股均可，具体资金双方协商，希望尽快落地实现产业化。
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