專利名稱：硼氮納米線/半導體氧化物復合材料及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及納米材料/氧化物復合材料及其制備方法和應用。
背景技術：
隨著工業生產的發展和機動車輛的增加，人類向排入大氣中的氮氧化合物氣體的量日益增加，如NO和N02，使得人們生活的空間污染日益嚴重，另外，在航空航天、國防科技等領域中的航天器、潛艇等的密閉室、高速鐵路、城際鐵路的密閉車廂中也常常存在氮氧化合物，必須對這些場所中的氮氧化合物含量進行實時監控。現有的二氧化錫修飾的碳納米管作為檢測一氧化氮氣體的敏感材料，其最低檢測限為2ppm，靈敏度為1.93%，工作溫度在30(TC左右；其他金屬氧化物(如W0s等)修飾的碳納米管作為檢測二氧化氮氣體的敏感材料，工作溫度在25"時，其最低檢測限為500ppb，靈敏度為2. 1% ;金屬Pt、 Pd、 Au或Ag修飾的碳納米管作為檢測一氧化氮氣體的敏感材料，室溫下其最低檢測限為10ppm ;上述敏感材料室溫下可檢測的氮氧化物的靈敏度低。
發明內容
本發明是為了解決現有的檢測氮氧化合物的敏感材料在室溫下靈敏度低和硼氮納米線/半導體氧化物復合材料沒有作為敏感材料用于檢測空氣中氮氧化合物氣體的報道的問題，而提供硼氮納米線/半導體氧化物復合材料及其制備方法和應用。
本發明的硼氮納米線/半導體氧化物復合材料由硼氮納米線、過渡金屬鹽和沉淀劑制成；其中硼氮納米線與過渡金屬鹽的質量比l : 2 25 ;過渡金屬鹽與沉淀劑的摩爾比為l : 1 5;所述的硼氮納米線是由按質量份數比1份的催化劑和3 6.5份的含硼
材料在氨氣氣氛中制成的。 所述的催化劑為a -Fe203或Y _Fe203。 所述的含硼材料為無定型硼粉、晶態硼粉或硼酸。 所述的過渡金屬鹽為硝酸鋅或四氯化錫。 所述的沉淀劑為濃度為0. 3mol/L lmol/L的氫氧化鈉溶液、質量濃度為5% 17%的氨水或濃度為0. 3mol/L 3mol/L的尿素溶液。 硼氮納米線/半導體氧化物復合材料的制備方法，按以下步驟進行一、按質量份數比稱取1份催化劑、3 6. 5份含硼材料放入瑪瑙研缽中研磨0. 5h lh，得到原料混合物；二、將原料混合物置于10(TC的烘箱內干燥lh 2h后放入干凈的鋁舟內，再將鋁舟放入管式燒結爐，然后在質量純度^ 99. 9%、流速為100mL/min的氬氣氣氛中以5°C /min l(TC /min速度升溫至900°C 1300°C，再在質量純度為> 99. 8 %、流速為40mL/min 100mL/min的氨氣氣氛中，在合成溫度為900°C 130(TC的條件下保溫lh 4h，最后在質量純度為^ 99. 9%、流速為100mL/min氬氣氣氛中降溫至室溫，得到含硼氮納米線的混合物；三、去除經步驟二得到的含硼氮納米線的混合物中的催化劑和未反應的含硼材料，得到硼氮納米線；四、將經步驟三得到的棚氮納米線均勻分散于濃度為0. 3mol/L lmol/L過渡
4金屬鹽溶液中，攪拌下按過渡金屬鹽與沉淀劑的摩爾比為i : 1 5加入沉淀劑，然后將混
合液在30°C 12(TC保持2h 3h，經洗滌、過濾，得到改性硼氮納米線，其中硼氮納米線與過渡金屬鹽的質量比為1 : 2 25 ;五、先將改性硼氮納米線放在烘箱內在80°C 120°C下干燥3h后，再放入燒結溫度為300°C 50(TC的燒結爐中、在氮氣氣氛中燒結2h，最后將燒結爐降至室溫，得到硼氮納米線/半導體氧化物復合材料。 步驟三中所述的去除含硼氮納米線的混合物中的催化劑和未反應的含硼材料的方法是按以下步驟進行的a、將含硼氮納米線的混合物加入到質量濃度為18% 25%的鹽酸中攪拌30min后，再用去離子水洗滌、過濾；b、將經過步驟a處理的含硼氮納米線的混合物加入到質量濃度為98%的硫酸中，其中含硼氮納米線的混合物與硫酸的質量比為1 : 5 10，升溫至回流保持3h，然后再洗滌、抽濾，得到硼氮納米線。
本發明的經步驟三制備的硼氮納米線具有均勻的多孔夾心結構，管徑約為40 90nm，進一步將多孔夾心結構硼氮納米線與半導體氧化物復合，得到本發明的硼氮納米線/半導體氧化物復合材料，復合在硼氮納米線上的半導體氧化物顆粒大小比較均勻，直徑約3 5nm。將本發明的硼氮納米線/半導體氧化物復合材料作為敏感材料應用于對氮氧化合物氣體的檢測，在室溫下可檢測到的氮氧化合物氣體的摩爾濃度低至48. 5ppb，在此濃度下的靈敏度高于10%，吸附可逆性強、穩定性好。 本發明的硼氮納米線/半導體氧化物復合材料的應用是作為敏感材料用于對氮氧化合物氣體的檢測。 本發明的硼氮納米線/半導體氧化物復合材料作為敏感材料用于檢測空氣中氮氧化合物氣體的方法，不需要加熱系統，可以在室溫下操作，對氮氧化合物氣體的摩爾濃度低至48. 5ppb，靈敏度高于10%，使用方法簡單。
圖具體實施方式
二十四的經步驟三制備的硼氮納米線的X射線衍射圖；圖2是具體實施方式
二十四的經步驟三制備的硼氮納米線的高分辨透射電鏡圖；圖3是具體實施方式
二十四制備的硼氮納米線低倍和高倍透射電鏡圖；圖4是具體實施方式
二十四制備的硼氮納米線/半導體氧化物復合材料的透射電鏡圖；圖5是具體實施方式
二十四制備的硼氮納米線/半導體氧化物復合材料對一氧化氮氣體的靈敏度曲線。
具體實施例方式
具體實施方式
一 本實施方式的硼氮納米線/半導體氧化物復合材料由硼氮納米線、過渡金屬鹽和沉淀劑制成；其中硼氮納米線與過渡金屬鹽的質量比1 : 2 25;過渡金
屬鹽與沉淀劑的摩爾比為l : 1 5;所述的硼氮納米線是由按質量份數比1份的催化劑、
3 6. 5份的含硼材料在氨氣氣氛中制成的。 本實施方式的硼氮納米線/半導體氧化物復合材料作為敏感材料應用于對氮氧化合物氣體的檢測，在室溫下可檢測到的氮氧化合物氣體的摩爾濃度低至48. 5ppb，在此濃度下的靈敏度高于10%，吸附可逆性強、穩定性好。
具體實施方式
二 本實施方式與具體實施方式
一不同的是所述的催化劑為a-Fe203或Y_Fe203。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一或二不同的是所述的含硼材料 為無定型硼粉、晶態硼粉或硼酸。其它與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
一至三不同的是所述的過渡金屬 鹽為硝酸鋅或四氯化錫。其它與具體實施方式
一至三相同。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
一至四不同的是所述的沉淀劑 為濃度為O. 3mol/L lmol/L的氫氧化鈉溶液、質量濃度為5% 17%的氨水或濃度為 0. 3mol/L 3mol/L的尿素溶液。其它與具體實施方式
一至四相同。
具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
一至五不同的是硼氮納米線/半 導體氧化物復合材料由硼氮納米線、過渡金屬鹽和沉淀劑制成；其中硼氮納米線與過渡金 屬鹽的質量比1 : 5 20 ;過渡金屬鹽與沉淀劑的摩爾比為1 : 1. 5 4. 5 ;所述的硼氮納 米線是由按質量份數比1份的催化劑、3. 5 6. 0份的含硼材料在氨氣氣氛中制成的。其它 與具體實施方式
一至五相同。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
一至六不同的是硼氮納米線/半 導體氧化物復合材料由硼氮納米線、過渡金屬鹽和沉淀劑制成；其中硼氮納米線與過渡金 屬鹽的質量比l : 18;過渡金屬鹽與沉淀劑的摩爾比為1 : 3 ;所述的硼氮納米線是由按質
量份數比1份的催化劑和5份的含硼材料在氨氣氣氛中制成的。其它與具體實施方式
一至 六相同。
具體實施方式
八本實施方式硼氮納米線/半導體氧化物復合材料的制備方法 按以下步驟進行一、按質量份數比稱取1份催化劑、3 6. 5份含硼材料放入瑪瑙研缽中 研磨0. 5h lh，得到原料混合物；二、將原料混合物置于IO(TC的烘箱內干燥lh 2h后 放入干凈的鋁舟內，再將鋁舟放入管式燒結爐，然后在質量純度^ 99.9%、流速為100mL/ min的氬氣氣氛中以5°C /min l(TC /min速度升溫至900°C 1300°C ，再在質量純度為 > 99. 8%、流速為40mL/min 100mL/min的氨氣氣氛中，在合成溫度為900°C 1300。C的 條件下保溫lh 4h，最后在質量純度為> 99. 9 % 、流速為100mL/min氬氣氣氛中降溫至 室溫，得到含硼氮納米線的混合物；三、去除經步驟二得到的含硼氮納米線的混合物中的催 化劑和未反應的含硼材料，得到硼氮納米線；四、將經步驟三得到的硼氮納米線均勻分散于 濃度為0. 3mol/L lmol/L過渡金屬鹽溶液中，攪拌下按過渡金屬鹽與沉淀劑的摩爾比為 1 : 1 5加入沉淀劑，然后將混合液在30°C 12(TC保持2h 3h，經洗滌、過濾，得到改 性硼氮納米線，其中硼氮納米線與過渡金屬鹽的質量比為l : 2 25;五、先將改性硼氮納 米線放在烘箱內在80°C 12(TC下干燥3h后，再放入燒結溫度為300°C 50(TC的燒結爐 中、在氮氣氣氛中燒結2h，最后將燒結爐降至室溫，得到硼氮納米線/半導體氧化物復合材 料。 本實施方式制備的硼氮納米線/半導體氧化物復合材料作為敏感材料應用于對 氮氧化合物氣體的檢測，在室溫下可檢測到的氮氧化合物氣體的摩爾濃度低至48. 5ppb，在 此濃度下的靈敏度高于10%，吸附可逆性強、穩定性好。
具體實施方式
九本實施方式與具體實施方式
八不同的是步驟三中所述的去除 含硼氮納米線的混合物中的催化劑和未反應的含硼材料的方法是按以下步驟進行的a、將 含硼氮納米線的混合物加入到質量濃度為18% 25X的鹽酸中攪拌30min后，再用去離子 水洗滌、過濾；b、將經過步驟a處理的含硼氮納米線的混合物加入到質量濃度為98%的硫酸中，其中含硼氮納米線的混合物與硫酸的質量比為l : 5 10，升溫至回流保持3h，然后 再洗滌、抽濾，得到硼氮納米線。其它與具體實施方式
八相同。
具體實施方式
十本實施方式與具體實施方式
八或九不同的是步驟三中所述的 去除含硼氮納米線的混合物中的催化劑和未反應的含硼材料的方法是按以下步驟進行的 a、將含硼氮納米線的混合物加入到質量濃度為20%的鹽酸中攪拌30min后，再用去離子水 洗滌、過濾；b、將經過步驟a處理的含硼氮納米線的混合物加入到質量濃度為98X的硫酸 中，其中含硼氮納米線的混合物與硫酸的質量比為l : 8，升溫至回流保持3h，然后再洗滌、 抽濾，得到硼氮納米線。其它與具體實施方式
八或九相同。
具體實施方式
i^一 本實施方式與具體實施方式
八至十不同的是步驟一中所述 的催化劑為0干6203或Y_Fe203。其它與具體實施方式
八至十相同。
具體實施方式
十二 本實施方式與具體實施方式
八至i^一不同的是步驟一中所 述的含硼材料為無定型硼粉、晶態硼粉或硼酸。其它與具體實施方式
八至十一相同。
具體實施方式
十三本實施方式與具體實施方式
八至十二不同的是步驟四中所 述的過渡金屬鹽為硝酸鋅或硝酸鎳。其它與具體實施方式
八至十二相同。
具體實施方式
十四本實施方式與具體實施方式
八至十三不同的是步驟四中 所述的沉淀劑為O. 3mol/L lmol/L的氫氧化鈉溶液、質量濃度為5% 17%的氨水或 0. 3mol/L 3mol/L的尿素溶液。其它與具體實施方式
八至十三相同。
具體實施方式
十五本實施方式與具體實施方式
八至十四不同的是步驟一中按 質量份數比稱取1份催化劑、3. 5 6份含硼材料放入瑪瑙研缽中研磨0. 6h 0. 9h，得到
原料混合物。其它與具體實施方式
八至十四相同。
具體實施方式
十六本實施方式與具體實施方式
八至十五不同的是步驟一中按 質量份數比稱取1份催化劑和5份含硼材料放入瑪瑙研缽中研磨0. 7h，然后再將碳納米管 加入瑪瑙研缽中繼續研磨0. 7h，得到原料混合物。其它與具體實施方式
八至十五相同。
具體實施方式
十七本實施方式與具體實施方式
八至十六不同的是步驟二中氨 氣的流速為50mL/min 90mL/min、合成溫度為950°C 125(TC、保溫時間為1. 2h 3. 8h。 其它與具體實施方式
八至十六相同。
具體實施方式
十八本實施方式與具體實施方式
八至十七不同的是步驟二中氨 氣的流速為70mL/min、合成溫度為110(TC、保溫時間為2h。其它與具體實施方式
八至十七 相同。
具體實施方式
十九本實施方式與具體實施方式
八至十八不同的是步驟四中將 經步驟三得到的硼氮納米線均勻分散于濃度為0. 4mol/L 0. 9mol/L過渡金屬鹽溶液中， 攪拌下按過渡金屬鹽與沉淀劑的摩爾比為1 : 1.5 4.5加入沉淀劑，然后將混合液在 50°C ll(TC保持2. 2h 2. 8h，經洗滌、過濾，得到改性硼氮納米線，其中硼氮納米線與過 渡金屬鹽的質量比為l : 5 20。其它與具體實施方式
八至十八相同。
具體實施方式
二十本實施方式與具體實施方式
八至十九不同的是步驟四中將 經步驟三得到的硼氮納米線均勻分散于濃度為O. 6mol/L過渡金屬鹽溶液中，攪拌下按過 渡金屬鹽與沉淀劑的摩爾比為l : 3加入沉淀劑，然后將混合液在8(TC保持2.5h，經洗滌、 過濾，得到改性硼氮納米線，其中硼氮納米線與過渡金屬鹽的質量比為l : 18。其它與具體 實施方式八至十九相同。
具體實施方式
二i^一 本實施方式與具體實施方式
八至二十不同的是步驟五中
的干燥溫度為90°C 11(TC、燒結溫度為350°C 450°C。其它與具體實施方式
八至二十相 同。 具體實施方式
二十二 本實施方式與具體實施方式
八至二i^一不同的是步驟五
中的干燥溫度為10(TC、燒結溫度為40(TC。其它與具體實施方式
八至二十一相同。
具體實施方式
二十三(參見附圖2、圖3、圖4和圖5)本實施方式的硼氮納米線/ 半導體氧化物復合材料的制備方法，按以下步驟進行一、按質量份數比稱取1份a_Fe203、 6. 2份無定型硼粉放入瑪瑙研缽中研磨0. 5h，得到原料混合物；二、將原料混合物置于 IO(TC的烘箱內干燥lh后放入干凈的鋁舟內，再將鋁舟放入管式燒結爐，然后在質量純度 > 99. 9%、流速為100mL/min的氬氣氣氛中以8°C /min速度升溫至1200°C ，再在質量純度 為> 99.8%、流速為80mL/min的氨氣氣氛中，在燒結溫度為120(TC的條件下燒結1. 5h， 最后在質量純度為^ 99.9%、流速為100mL/min氬氣氣氛中降溫至室溫，得到含硼氮納米 線的混合物；三、去除含硼氮納米線的混合物中的0卞6203和未反應的無定型硼粉的方法 是按以下步驟進行的a、將含硼氮納米線的混合物加入到質量濃度為18%的鹽酸中攪拌 30min后，再用去離子水洗滌、過濾；b、將經過步驟a處理的含硼氮納米線的混合物加入到 質量濃度為98%的硫酸中，其中含硼氮納米線的混合物與硫酸的質量比為1 : 8，升溫至回 流保持3h，然后再洗滌、抽濾，得到硼氮納米線；四、將經步驟三得到的硼氮納米線均勻分 散于濃度為0. 4mol/L硝酸鋅溶液中，攪拌下按硝酸鋅與尿素的摩爾比為1 : 2. 8加入濃度 為2. 5mol/L的尿素溶液，然后將混合液在IO(TC保持2h，經洗滌、過濾，得到改性硼氮納米 線，其中硼氮納米線與硝酸鋅的質量比為l : 11.5;五、先將改性硼氮納米線放在烘箱內在 12(TC下干燥3h后，再放入燒結溫度為40(TC的燒結爐中、在氮氣氣氛中燒結2h，最后將燒 結爐降至室溫，得到硼氮納米線/半導體氧化物復合材料。 本實施方式經步驟三得到的硼氮納米線的X射線衍射譜圖如附圖1所示，在2 e 為26°和42.98°處有兩個強度較高的特征衍射峰，分別歸屬為(002)晶面和(101)晶面 的特征衍射峰，這兩個峰是六方氮化硼(h-BN)的特征峰，說明產物主要由h-BN組成。由圖 可見，沒有檢測到其他雜質，說明處理后的產物純度很高，且硼氮納米線結晶較好。
本實施方式經步驟三得到的硼氮納米線的透射電鏡圖如圖2和圖3所示，從圖2 中可以看出硼碳氮納米線具有多孔的夾心結構，硼氮納米線壁厚約10 16nm，線中的孔直 徑約10nm 14nm，這種一維多孔夾心結構的硼碳氮納米線，半導體性能很強，且多孔結構 有助于氣體分子的吸附，從圖3中可以看出硼碳氮納米線的直徑約50nm 90nm左右；圖4 是本實施方式的硼氮納米線/半導體氧化物復合材料的透射電鏡圖，從圖4中可以看出，復 合在硼氮納米線上的半導體氧化物顆粒大小比較均勻，直徑約3nm 5nm。
本實施方式得到的硼氮納米線/半導體氧化物復合材料的應用是作為敏感材料 用于對氮氧化合物氣體的檢測，首先按如下步驟制備了敏感元件一、按本發明的硼氮納米 線/半導體氧化物復合材料與分析純的無水乙醇的質量比為l : 800稱取硼氮納米線/半 導體氧化物復合材料和無水乙醇并分散均勻，得到分散液；二、以厚度為0. 15mm的氧化鋁 為基片，采用微機電系統技術，制備極間距為20um的金叉指電極；三、采用勻膠法將經步驟 一得到的分散液在經步驟二制備的叉指金電極上制備敏感膜，勻膠機的轉速為100r/min、 敏感膜的厚度為0. 8um ;四、將鍍有敏感膜的叉指金電極在5(TC條件下干燥2h，得到敏感元件。然后對敏感元件進行氣敏檢測。 檢測前氣瓶抽至真空度約為10Pa，再向氣瓶內注入一氧化氮氣體，然后通入空氣 與之混合，用檢測軟件在線檢測吸附和脫附過程中電阻的變化，檢測溫度約2(TC、濕度為 25 % ，靈敏度曲線如圖5所示，注入一氧化氮氣體后，敏感膜電阻值迅速地線性增加， 一氧 化氮吸附一定時間后，能夠完全脫附，且敏感膜電阻基本能恢復到初始值。這說明硼氮納米 線/半導體氧化物復合材料作為敏感材料有很好的吸附可逆性，敏感元件可檢測出的氮氧 化合物氣體摩爾濃度為48. 5ppb，敏感元件的靈敏度大于10%。而該敏感膜在干燥器中放 置3天后，在相同的溫度和濕度下直接再進行濃度為48. 5ppb —氧化氮氣敏檢測，得到的檢 測結果與圖5基本相同。這說明硼氮納米線/半導體氧化物復合材料作為敏感材料有很好 的穩定性。 本實施方式的硼氮納米線/半導體氧化物復合材料作為敏感材料用于檢測空氣 中氮氧化合物氣體的方法，不需要加熱系統，可以在室溫下操作，測出的氮氧化合物氣體摩 爾濃度為48. 5ppb，靈敏度高于10%，使用方法簡單。本實施方式的試驗在黑龍江大學功能 材料無機化學教育部重點實驗室和黑龍江大學化學化工與材料學院物理化學實驗室完成 并得到國家自然科學基金資助項目(20676027)的資助。
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權利要求
硼氮納米線/半導體氧化物復合材料，其特征在于硼氮納米線/半導體氧化物復合材料由硼氮納米線、過渡金屬鹽和沉淀劑制成；其中硼氮納米線與過渡金屬鹽的質量比1∶2～25；過渡金屬鹽與沉淀劑的摩爾比為1∶1～5；所述的硼氮納米線是由按質量份數比1份的催化劑和3～6.5份的含硼材料在氨氣氣氛中制成的。
2. 根據權利要求1所述的硼氮納米線/半導體氧化物復合材料，其特征在于所述的催 化劑為a-Fe203 Y_Fe203。
3. 根據權利要求1或2所述的所述的硼氮納米線/半導體氧化物復合材料，其特征在 于所述的含硼材料為無定型硼粉、晶態硼粉或硼酸。
4. 根據權利要求3所述的硼氮納米線/半導體氧化物復合材料，其特征在于所述的過 渡金屬鹽為硝酸鋅或四氯化錫。
5. 根據權利要求1、2或4所述硼氮納米線/半導體氧化物復合材料，其特征在于所述 的沉淀劑為濃度為0. 3mol/L lmol/L的氫氧化鈉溶液、質量濃度為5% 17%的氨水或 濃度為0. 3mol/L 3mol/L的尿素溶液。
6. 根據權利要求5所述的硼氮納米線/半導體氧化物復合材料，其特征在于硼氮納米 線與過渡金屬鹽的質量比l : 5 20 ;過渡金屬鹽與沉淀劑的摩爾比為1 : 1.5 4. 5; 硼氮納米線是由按質量份數比1份的催化劑和3. 5 6. 0份的含硼材料在氨氣氣氛中制成 的。
7. 硼氮納米線/半導體氧化物復合材料的制備方法，其特征在于硼氮納米線/半導體 氧化物復合材料的制備方法按以下步驟進行一、按質量份數比稱取1份催化劑、3 6. 5 份含硼材料放入瑪瑙研缽中研磨O. 5h lh，得到原料混合物；二、將原料混合物置于IO(TC 的烘箱內干燥lh 2h后放入干凈的鋁舟內，再將鋁舟放入管式燒結爐，然后在質量純度 > 99. 9%、流速為100mL/min的氬氣氣氛中以5°C /min l(TC /min速度升溫至900°C 1300°C ，再在質量純度為> 99. 8% 、流速為40mL/min 100mL/min的氨氣氣氛中，在合成溫 度為900°C 1300。C的條件下保溫lh 4h，最后在質量純度為^ 99. 9%、流速為100mL/ min氬氣氣氛中降溫至室溫，得到含硼氮納米線的混合物；三、去除經步驟二得到的含硼氮 納米線的混合物中的催化劑和未反應的含硼材料，得到硼氮納米線；四、將經步驟三得到的 硼氮納米線均勻分散于濃度為0. 3mol/L lmol/L過渡金屬鹽溶液中，攪拌下按過渡金屬 鹽與沉淀劑的摩爾比為1 : 1 5加入沉淀劑，然后將混合液在30°C 12(TC保持2h 3h，經洗滌、過濾，得到改性硼氮納米線，其中硼氮納米線與過渡金屬鹽的質量比為l : 2 25 ;五、先將改性硼氮納米線放在烘箱內在8(TC 12(TC下干燥3h后，再放入燒結溫度為 30(TC 50(TC的燒結爐中、在氮氣氣氛中燒結2h，最后將燒結爐降至室溫，得到硼氮納米 線/半導體氧化物復合材料。
8. 根據權利要求7所述的硼氮納米線/半導體氧化物復合材料的制備方法，其特征 在于步驟三中去除含硼氮納米線的混合物中的催化劑和未反應的含硼材料的方法是按如 下步驟進行的a、將含硼氮納米線的混合物加入到質量濃度為18% 25%的鹽酸中攪拌 30min后，再用去離子水洗滌、過濾；b、將經過步驟a處理的含硼氮納米線的混合物加入到 質量濃度為98%的硫酸中，含硼氮納米線的混合物與硫酸的質量比為1 : 5 10，升溫至 回流保持3h，然后再洗滌、抽濾，得到硼氮納米線。
9. 根據權利要求7或8所述的硼氮納米線/半導體氧化物復合材料的制備方法，其特征在于步驟五中的干燥溫度為9(TC 11(TC、燒結溫度為35(TC 45(TC。
10.硼氮納米線/半導體氧化物復合材料的應用，其特征在于硼氮納米線/半導體氧化 物復合材料作為敏感材料用于對氮氧化合物氣體的檢測。
全文摘要
硼氮納米線/半導體氧化物復合材料及其制備方法和應用，它涉及納米材料/氧化物復合材料及其制備方法和應用。本發明解決了現有的檢測氮氧化合物氣體的敏感材料在室溫下靈敏度低的問題。本發明的復合材料由硼氮納米線、過渡金屬鹽和沉淀劑制成；其中硼氮納米線由催化劑和含硼材料在氨氣氛中制成；方法催化劑和含硼材料研磨后在氨氣氛中高溫合成硼氮納米線，再提純、分散于金屬硝酸鹽溶液中，再經沉淀劑改性、干燥、燒結得到硼氮納米線/半導體氧化物復合材料。本發明的復合材料是作為敏感材料應用于氮氧化合物氣體的檢測，該材料室溫下可檢測的氮氧化合物氣體的摩爾濃度低至48.5ppb，靈敏度≥10％，靈敏度高，穩定性好。
文檔編號G01N27/04GK101718733SQ200910311070
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月9日 優先權日2009年12月9日
發明者付宏剛, 劉艷偉, 史克英, 夏廷亮, 張連萍 申請人:黑龍江大學