一种制备纳米金属氧化物陶瓷薄/厚膜的方法

摘要

本发明公开了一种制备纳米金属氧化物陶瓷薄/厚膜的方法，依次包括：①制备含有金属阳离子、有机单体、交联剂及引发剂的混合溶液；②催化引发形成凝胶；③制备适于涂膜的浆料；④涂膜；⑤热处理。该方法以廉价的无机盐为原料，工艺过程简单，易于操作，效率高且重复性好，通过调整工艺参数很容易控制金属氧化物颗粒的尺寸及膜的厚度。能够有效抑制颗粒相互接触和团聚，同时弥补了常用薄膜制备技术对实验设备要求高、成本高的不足。具有较强的普适性和通用性，同样也适用于复合多层纳米金属氧化物陶瓷薄/厚膜的制备。所获得的薄/厚膜具有网络状疏松多孔结构，结晶良好，颗粒呈球形或类球形，且粒度分布窄，尤其适用于制备气体或湿度传感器。

主权项

1.一种制备纳米金属氧化物陶瓷薄/厚膜的方法，包括下述步骤：(1)将水溶性金属无机盐溶于去离子水中，并加入有机单体、交联剂及引发剂，磁力搅拌混合均匀，得到稳定的混合溶液；其中，有机单体为丙烯酰胺；交联剂为N，N’-亚甲基双丙烯酰胺；引发剂为过硫酸铵；每100毫升混合溶液中，含金属无机盐15～25克，有机单体15～25克，交联剂与有机单体的质量比为0.01∶1～0.1∶1；引发剂与有机单体的质量比为0.02∶1～0.05∶1；(2)在上述混合溶液中，滴加N，N，N’，N’-四甲基乙二胺作为催化剂，每100毫升混合溶液中加入催化剂的量为1.2～3毫升，引发有机单体发生交联共聚，形成三维网络状结构的聚合物，使混合溶液转变成凝胶；(3在上述凝胶中添加含有有机粘合剂及增塑剂的预混液，每100毫升混合溶液中加入预混液2～5毫升，拌匀后获得浆料；预混液由聚乙烯醇、甘油和水混合而成，其中，每100ml水中含有聚乙烯醇14～18克，甘油6～7毫升；(4)采用丝网印刷的方法，将浆料涂抹在衬底上，得到所需厚度的膜层；(5)对干燥后的膜进行热处理，烧结除去有机物，即获得纳米金属氧化物陶瓷薄/厚膜。