离子液体辅助合成α-Fe_2O_3纳米棒及其气敏性能

摘要

采用水热合成法和热生长法,以六水氯化铁(Fe Cl_3·6H_2O)为铁源、氢氧化钠(Na OH)为沉淀剂、离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯化物([Bmim]Cl)为表面活性剂,两步合成了α-Fe_2O_3纳米棒,研究了沉淀剂Na OH和[Bmim]Cl添加量对产物形貌结构的影响,并且研究不同[Bmim]Cl添加量合成的α-Fe_2O_3纳米棒的气敏性能,结合能带理论分析了传感器的气敏响应机理。结果表明:当添加0.541 g Fe Cl_3·6H_2O和0.8 g Na OH,[Bmim]Cl的量为1 mmol时可以生成形貌均匀,分散性好,比表面积大的纯相α-Fe_2O_3纳米棒。气敏测试结果表明,其在工作温度为200℃下对5μL·L^(–1)的硫化氢气体的灵敏度达到8.4,检测范围达到0.1～20μL·L^(–1),并且具有良好的稳定性和选择性,有望应用于工业和生活中低浓度的硫化氢气体检测。