一种三硫化二铋纳米线/二硫化钼纳米片复合纳米材料的制备方法及其应用与流程

本发明涉及一种三硫化二铋纳米线/二硫化钼纳米片复合纳米材料的制备方法及其应用。

背景技术：

1、bi2s3纳米材料具有优异的物理化学特性，如高的载流子迁移率(～103cm2v-1s-1)和可调节的能带结构(1.3～1.7ev)，在光催化、气体传感、能量存储、医疗环保等领域得到广泛应用。

2、bi2s3材料的结构特对其功能特性产生较大影响，如制备纳米线、纳米棒和分级结构等特征结构可有效提升其性能。目前，bi2s3用作气体敏感材料可实现室温条件no2检测，但其灵敏度低、恢复时间长等缺点，限制其在no2传感领域应用。

技术实现思路

1、本发明的目的是要解决现有bi2s3材料在室温条件下检测no2时灵敏度低、恢复时间长的问题，提供一种三硫化二铋纳米线/二硫化钼纳米片复合纳米材料的制备方法及其应用。

2、本发明一种三硫化二铋纳米线/二硫化钼纳米片复合纳米材料的制备方法，按以下步骤进行：

3、一、将bi(no3)3·5h2o加入到去离子水中，搅拌后加入na2moo4，再继续搅拌，然后加入硫脲，继续搅拌，得到反应液；bi(no3)3·5h2o、na2moo4、硫脲和去离子水的质量体积比为(40-80)mg：(10-50)mg：(110-150)mg：40ml；

4、二、水热反应：将反应液转移至反应釜中，在180-220℃温度下反应19-29h，得到反应产物；

5、三、清洗：将反应产物离心，然后清洗离心得到的固相物，再真空干燥，得到复合纳米材料。

6、本发明三硫化二铋纳米线/二硫化钼纳米片复合纳米材料作为no2气体传感器气敏材料的应用。

7、构筑异质结是提升材料功能特性的主要方法，层状mos2纳米材料具有高的比表面积、窄的带隙和优异的光电特性。因此，本发明构筑bi2s3/mos2异质结提升no2敏感性能。

8、本发明的有益效果：

9、(1)本发明涉及的制备方法简单、产率高、重复性好、环境污染小等优点；

10、(2)本发明的一种新型的bi2s3纳米线/mos2纳米片复合纳米材料可有效降低材料团聚，还可通过改变反应液中na2moo4加入量调节mos2在复合纳米材料比例；

11、(3)本发明的一种新型的bi2s3纳米线/mos2纳米片复合纳米材可有效提升室温no2敏感性能。制得的气体传感器在室温下对no2具有优异的气敏性能，测量范围为50ppb～10ppm；

12、(4)bi2s3纳米线/mos2纳米片复合纳米材料对1ppm浓度no2的响应时间为13～15s，恢复时间为29s。计算得出bi2s3纳米线/mos2纳米片复合纳米材料传感器灵敏度为21.3。

技术特征：

1.一种三硫化二铋纳米线/二硫化钼纳米片复合纳米材料的制备方法，其特征在于该制备方法按以下步骤进行：

2.根据权利要求1所述的一种三硫化二铋纳米线/二硫化钼纳米片复合纳米材料的制备方法，其特征在于步骤一搅拌速率为1000转/分钟。

3.根据权利要求1所述的一种三硫化二铋纳米线/二硫化钼纳米片复合纳米材料的制备方法，其特征在于步骤一中将bi(no3)3·5h2o加入到去离子水后搅拌30min。

4.根据权利要求1所述的一种三硫化二铋纳米线/二硫化钼纳米片复合纳米材料的制备方法，其特征在于步骤一中加入na2moo4后再继续搅拌30min。

5.根据权利要求1所述的一种三硫化二铋纳米线/二硫化钼纳米片复合纳米材料的制备方法，其特征在于步骤一中加入硫脲，继续搅拌60min。

6.根据权利要求1所述的一种三硫化二铋纳米线/二硫化钼纳米片复合纳米材料的制备方法，其特征在于步骤三中清洗是指依次用无水乙醇和去离子水清洗，清洗次数≥3次。

7.根据权利要求1所述的一种三硫化二铋纳米线/二硫化钼纳米片复合纳米材料的制备方法，其特征在于步骤三是在40-80℃条件下真空干燥12h。

8.如权利要求1制备的三硫化二铋纳米线/二硫化钼纳米片复合纳米材料作为no2气体传感器气敏材料的应用。

9.根据权利要求1所述的应用，其特征在于三硫化二铋纳米线/二硫化钼纳米片复合纳米材料作为no2气体传感器气敏材料的制备方法为：

10.根据权利要求1所述的应用，其特征在于分散液的浓度为1mg/ml。

技术总结
一种三硫化二铋纳米线/二硫化钼纳米片复合纳米材料的制备方法及其应用，本发明涉及一种二硫化三铋纳米线/二硫化钼纳米片复合纳米材料的制备方法及其应用。本发明的目的是要解决现有Bi<subgt;2</subgt;S<subgt;3</subgt;材料在室温条件下检测NO<subgt;2</subgt;时灵敏度低、恢复时间长的问题，本发明以钼酸钠、五水硝酸铋和硫脲为主要原料，采用简单的水热合成法制备Bi<subgt;2</subgt;S<subgt;3</subgt;/MoS<subgt;2</subgt;复合纳米材料，合成的Bi<subgt;2</subgt;S<subgt;3</subgt;/MoS<subgt;2</subgt;复合纳米材料中Bi<subgt;2</subgt;S<subgt;3</subgt;为纳米线结构，MoS<subgt;2</subgt;呈现纳米片状结构，两种结构紧密接触形成复合材料。基于该复合纳米材料制备的NO<subgt;2</subgt;气体传感器具有灵敏度高、响应快和室温工作等特点，本发明应用于气体传感器领域。

技术研发人员：杨永超,刘成利,高云鹏,李涛,王大兴,皮倩倩,高飞,尹爽,董萍萍,刘思梦
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第四十九研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22