贯通有序大孔SnO2气敏材料的制备及气敏性能

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2016年第35卷第11期 ·3570· 化 工 进 展

贯通有序大孔SnO 2气敏材料的制备及气敏性能

王莹，王晓冬，许亚威，周利星，魏莹，仪桂云

（河南理工大学材料科学与工程学院，环境友好型无机材料河南省高校重点实验室培育基地，河南

焦作 454000）

摘要：以聚苯乙烯（PS ）微球为模板，氧化锡（SnO 2）纳米晶为骨架，采用颗粒模板法成功制备了贯通有序大孔SnO 2气敏材料。改变PS 微球的粒径，可以调节大孔SnO 2气敏材料的大孔孔径，本文以平均粒径约284nm 和356nm 的PS 微球制备了大孔孔径分别约为200nm 和260nm 的贯通有序大孔SnO 2气敏材料。对制备的样品进行了热重、X 射线衍射、扫描电子显微镜和氮气吸附脱附分析。结果表明：大孔排列高度有序，孔道贯通，孔壁由SnO 2纳米晶构成。制备的大孔SnO 2气敏材料不仅具备大孔-介孔-微孔结构，而且具有大的比表面积，具备优异的气敏性能。气敏测试结果表明孔径为200nm 和260nm 的贯通有序大孔SnO 2在280℃的工作温度下对300μL/L 的乙醇气体的灵敏度为145、245，分别是无大孔SnO 2纳米晶的2.2倍、3.7倍。

关键词：二氧化锡；纳米材料；气敏材料；粒子；有序大孔；水热

中图分类号：TQ 17 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2016）11–3570–06

DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.11.028

Preparation of interconnected ordered macroporous SnO 2 gas-sensing

material with enhanced gas-sensing properties

WANG Ying ，WANG Xiaodong ，XU Yawei ，ZHOU Lixing ，WEI Ying ，YI Guiyun

（Cultivating Base for Key Laboratory of Environment-friendly Inorganic Materials in University of Henan Province ，School of Materials Science and Engineering ，Henan Polytechnic University ，Jiaozuo 454000，Henan ，China ） Abstract ：Interconnected ordered macroporous SnO 2 were prepared via template method by utilizing polystyrene （PS ）microspheres as template and SnO 2 nanocrystals as framework. The pore size of the macropores can be controlled by changing the diameter of PS microspheres. Macroporous SnO 2 with average pore sizes of 200nm and 260nm were prepared via PS microspheres with the diameters of 284nm and 356nm ，respectively. The as-prepared samples were characterized by thermogravimetric analysis ，scanning electron microscope （SEM ），X-ray diffraction （XRD ），and Nitrogen adsorption-desorption analysis. The as-prepared samples are consist of ordered macropores ，interconnected nanopores ，and SnO 2 nanocrystals. The as-prepared sample possess macro-/meso-/micro-structure with large surface area ，which is beneficial for gas-sensing. The responses of macroporous SnO 2 with average pore size of 200nm and 260nm towards 300μL/L ethanol vapor at 280℃ are 145 and 245 respectively ，which are 2.2 and 3.7 times higher than that of SnO 2 nanocrystals.

Key words ：stannic oxide （SnO 2）

；nanomaterials ；gas-sensing materials ；particle ；ordered macroporous ； hydrothermal

科研项目计划（15A430027，13A430315）。 第一作者：王莹（1990—），女，硕士研究生。联系人：王晓冬，博士，副教授。E-mail wangxd0863@https://www.360docs.net/doc/e59002197.html, 。 收稿日期：2016-03-03；修改稿日期：2016-05-08。 基金项目：国家自然科学基金（51404097，60877028，51172065，51504083，U1404613）、河南省科技攻关项目（132102210251）、高等

教育博士后基金项目专项（20124116120002）及河南省高等学校重点

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