发明内容
[0004] 为克服现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提高氧化钨材料对丙酮的选择性，提供一种用于检测空气中丙酮气体的高灵敏度高选择性的新型复合气敏材料。
[0005] 本发明是通过以下技术方案予以实现的。
[0006] 本发明提供了一种用于检测低浓度丙酮气体的氧化钨复合气敏材料，该复合材料组成是C3N4-WO3复合材料，其中C3N4的质量占复合材料总质量的1-5％。
[0007] 本发明同时提供了上述C3N4的制备方法，具体是：
[0008] (1)把三聚氰胺放在坩埚中，在马弗炉中以5℃/分钟的速率升高至520℃，并在520℃恒温下保温5小时；
[0009] (2)之后自然冷却至室温，产物用去离子水、无水乙醇分别洗涤，并在60℃下干燥24小时，研磨成粉末状待用。
[0010] 本发明同时提供了上述C3N4-WO3复合材料的制备方法，具体是：
[0011] (1)分别称取0.0023～0.0115g C3N4于20ml的去离子水中，超声处理1 小时，得到C3N4悬浮液；
[0012] (2)再称0.3298g的Na2WO4·2H2O，边搅拌边加入到C3N4悬浮液中，充分搅拌30分钟，超声处理30分钟；
[0013] (3)然后向悬浮液中缓慢滴加1mol/L的HCl溶液将混合溶液调节pH至 1.0，再加去离子水，得体积为70ml的反应液；
[0014] (4)将反应液移至100ml水热反应釜中在200℃下反应24小时，得到的沉淀物用无水乙醇洗涤，再于80℃下干燥24小时。
[0015] 本发明的材料可以作为丙酮气体敏感元件的敏感材料，利用该材料制作旁热式气敏元件的方法是：将0.1克材料与0.5克松油醇混合研磨制成浆料，用小毛刷将浆料涂到氧化铝陶瓷管的表面；氧化铝陶瓷管的尺寸是：长6毫米，内径1.6毫米，外径2毫米，在氧化铝管两端用金奖作电极，电极上焊有金丝作为引线，电极之间距离是1毫米；在氧化铝管内放置镍铬合金丝作为加热丝，通过控制流过加热丝的电流和加热丝两端电压可以控制氧化铝管表面敏感材料的温度；将涂有敏感材料浆料的氧化铝管放在红外灯下烘干，即得到旁热式气敏元件。元件对某种气体的灵敏度是在工作温度下，元件在空气中电阻与元件在被测气体中电阻的比值。
[0016] 与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
[0017] 该材料中C3N4的作用是提高了氧化钨对丙酮的气敏灵敏度，降低了氧化钨对甲醛等干扰气体的灵敏度，从而提高材料对丙酮的气敏选择性。以该材料作为敏感材料制成的旁热式气敏元件，在工作温度为310℃时，元件对1000ppm 丙酮达灵敏度达到61-83，对0.1ppm丙酮气体的灵敏度达到1.2-1.6，并且对 0.1-1000ppm丙酮气体的响应时间和恢复时间均不超过60秒，尤其对0.1ppm 丙酮响应恢复时间均小于10秒。该元件在相同工作温度下对1000ppm的甲醛灵敏度均低于7。
