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静电纺丝法制备二氧化锡/ZSM-5型沸石复合纳米纤维用于甲醛检测
2019/1/11 9:53:06 易丝帮 0 条评论 邀请点评

  易丝帮讯 近日,大连理工大学孙炎辉等人发明涉及一种气体传感器敏感材料的制备方法,特别是采用静电纺丝法制备二氧化锡/ZSM-5型沸石复合纳米纤维的方法及应用。首先利用模板法制备纳米ZSM-5型沸石,然后制备纳米ZSM-5型沸石与SnCl2混合溶液,再次利用静电纺丝法制备复合纤维,最后高温烧结后得到二氧化锡/ZSM-5型沸石复合纳米纤维。该发明利用静电纺丝法制备的二氧化锡/ZSM-5型沸石复合纳米纤维材料,有效抑制了传统二氧化锡/沸石复合过程中所出现的团聚现象。其中沸石均匀散布在纤维中呈现“骨节”状;利用该复合材料制备的旁热式气体传感器对甲醛气体的灵敏度、选择性均有较明显的改善,对丙酮、乙醇、甲醇气体的响应具有一定的抑制效果。

  甲醛是一种重要的有机溶剂,广泛应用于化工、木材加工、制造、纺织工业等领域。人体过多吸入甲醛会引起眼睛和鼻子的不适。长时间在甲醛环境中会导致癌症的发生。世界卫生组织已经确定了在0 .08PPM甲醛蒸汽中长期暴露在30分钟以上将对人体造成伤害。利用静电纺丝法制备的二氧化锡纳米纤维,由于减小了粒径,避免了团聚,因此其比表面积得到了提高,所以灵敏度有一定的改善,并且能在一定程度上降低其最佳工作温度,但是选择性却不能得到明显的改善。为了解决上述问题,该发明提供了一种静电纺丝法制备的二氧化锡/ZSM-5型沸石复合纳米纤维材料的制备方法,利用该方法制备的复合材料避免了团聚现象的发生,其对甲醛的灵敏度和选择性较纯二氧化锡纳米纤维有较明显的改善,可应用于甲醛气体的检测。

图1 二氧化锡/ZSM-5型沸石复合纳米纤维材料SEM图,图a 低放大倍数下二氧化锡/ZSM-5型沸石复合纳米纤维材料SEM图,图b 高放大倍数下二氧化锡/ZSM-5型沸石复合纳米纤维材料SEM图;

图2 二氧化锡纳米纤维与二氧化锡/ZSM-5型沸石复合纳米纤维材料不同工作温度下在湿度为40%RH条件下对10ppm甲醛的响应曲线;

图3 二氧化锡纳米纤维与二氧化锡/ZSM-5型沸石复合纳米纤维材料在250℃工作温度,湿度为40%RH下2-100ppm浓度甲醛下对的响应恢复曲线图;

图4 二氧化锡/ZSM-5型沸石复合纳米纤维材料对10ppm甲醛的稳定性测试曲线。

  有益效果:
    
(1)有效抑制了传统二氧化锡/沸石复合过程中所出现的团聚现象。其中沸石均匀散布在纤维中呈现“骨节”状;
    (2)利用该复合材料制备的旁热式气体传感器对甲醛气体的灵敏度、选择性均有较明显的改善,对丙酮、乙醇、甲醇气体的响应具有一定的抑制效果。

  附:专利信息

  专利名 采用静电纺丝法制备二氧化锡ZSM-5型沸石复合纳米纤维的方法及应用
       申请公布号 CN 109115842 A
       申请公布日 2019.01.01
       申请号 201810990340 .1
       申请日 2018 .08 .28
       申请人 大连理工大学
       发明人 孙炎辉 王兢 杜海英 王晨

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文章关键词: 传感器 , 静电纺丝
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