本發(fā)明涉及一種碳纖維紙納米鉑復(fù)合薄膜材料的制備方法，特別是一種在碳纖維紙表面電泳沉積納米鉑制得復(fù)合薄膜材料的方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的氣體傳感器，大都用純鉑鍍?cè)趥鞲衅鞯撵`敏器件上，工藝復(fù)雜，制作成本高，而且導(dǎo)電性不好，氣體傳感器的靈敏度較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的，是要提供一種碳纖維紙納米鉑復(fù)合薄膜材料的制備方法，在纖維紙表面電泳沉積納米鉑制得復(fù)合薄膜材料，具有良好的穩(wěn)定性、高催化活性，良好的導(dǎo)電性，其用于氣體傳感器上可提高氣體傳感器的靈敏度。

本發(fā)明所述一種碳纖維紙納米鉑復(fù)合薄膜材料的制備方法，其制作步驟如下：

1)碳纖維紙的預(yù)處理：將碳纖維紙裁剪為4cm×4cm的大小，在400℃下高溫?zé)崽幚?h，取出后浸泡在98％濃硫酸中2h，取出用去離子水沖洗至pH值為7，干燥；

2)電沉積液的制備：電沉積液用去離子水配制，其組成如下：

H₂PtCl₆·6H₂O 0.3g/L

Na₂SO₄ 7.5g/L

電沉積液磁力攪拌均勻；

3)電泳沉積：電泳沉積前，先將電沉積液放至超聲清洗器中超聲；以碳纖維紙為陰極，鉑電極作為對(duì)電極，采用恒電位儀進(jìn)行電泳沉積，電泳沉積完畢后，取出試樣，用去離子水清洗試樣表面，放平，烘干，得纖維納米鉑復(fù)合薄膜材料。

本發(fā)明最佳實(shí)施例之一：所述采用恒電位儀進(jìn)行電泳沉積的電流密度為3mA/cm²，沉積時(shí)間為1200秒。

本發(fā)明最佳實(shí)施例之二：所述采用恒電位儀進(jìn)行電泳沉積的電流密度為8mA/cm²，沉積時(shí)間為7200秒。

本發(fā)明的有益效果是，由于電泳沉積所需設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，通過(guò)調(diào)節(jié)電壓或電流，易于對(duì)沉積速度以及涂層的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制。用電泳沉積法在碳纖維紙表面均勻覆蓋納米鉑顆粒，獲得具有良好穩(wěn)定性、高催化活性的復(fù)合薄膜材料，用于氣體傳感器上，其優(yōu)異的導(dǎo)電性可提高氣體傳感器的靈敏度。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明最佳實(shí)施例之一電泳沉積后復(fù)合薄膜的表面形貌掃描電鏡(ScanningElectronMicroscopy，SEM)圖。

圖2為本發(fā)明最佳實(shí)施例之二電泳沉積后復(fù)合薄膜的表面形貌SEM圖。

圖1、2中，(a)x100000(b)x100000

圖3為最佳實(shí)施例1電泳沉積后復(fù)合薄膜的能譜(EnergyDispersiveScan，EDS)元素分析結(jié)果。

圖3中，橫坐標(biāo)為能量/KeV，縱坐標(biāo)為相對(duì)強(qiáng)度，從左至右可以看到碳纖維紙納米鉑復(fù)合薄膜材料依次為C.Pt.Pt.Pt.Pt.Pt.Pt.Pt峰。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的最佳實(shí)施例之一：

1、碳纖維紙預(yù)處理：將碳纖維紙裁剪為4cm×4cmm的大小，在400℃下高溫?zé)崽幚?h，取出后浸泡在98％濃硫酸中2h取出用去離子水沖洗至pH值為7，干燥。電泳沉積液的制備：分別稱(chēng)取0.25g H₂PtCl₆·6H₂O和7.10gNa₂SO₄，，到150mL燒杯中，加去離子水至100mL，磁力攪拌5min后，放至超聲清洗器中超聲10min至溶液澄清。

2、電泳沉積：電泳沉積前，分別將預(yù)處理所得碳纖維紙，鉑對(duì)電極平行的放入電沉積溶液中，調(diào)整其間距約為2cm。采用恒電位儀進(jìn)行電泳沉積，控制電流密度為3mA/cm²，沉積時(shí)間為1200s，當(dāng)電泳沉積完畢后，小心取出試樣，用去離子水洗凈試樣表面，而后烘干，放入干燥器中保存。

圖1為電泳沉積后復(fù)合薄膜材料的表面形貌掃描電鏡圖，可以看到在電流密度較低的條件下，所得的鉑顆粒分布均勻，粒徑約為5-20nm。圖3為電泳沉積后復(fù)合薄膜的能譜(EDS)元素分析結(jié)果，圖中可以看到碳纖維紙納米鉑復(fù)合薄膜材料主要為C，Pt峰，并無(wú)其他雜峰。這說(shuō)明了所制的的復(fù)合薄膜材料不含有雜質(zhì)。

本發(fā)明的最佳實(shí)施例之二：

1、碳纖維紙預(yù)處理：將碳纖維紙裁剪為4cm×4cm的大小，在400℃下高溫?zé)崽幚?h，取出后浸泡在98％濃硫酸中2h，取出用去離子水沖洗至pH值為7，干燥。電沉積液的配制：分別稱(chēng)取0.30g H₂PtCl₆·6H₂O和7.50gNa₂SO₄，到150mL燒杯中，加去離子水至100mL，磁力攪拌5min后，放至超聲清洗器中超聲10min至溶液澄清。

2、電泳沉積：電泳沉積前，分別將預(yù)處理所得碳纖維紙、鉑對(duì)電極平行的放入電泳沉積溶液中，調(diào)整其間距約為2cm。采用恒電位儀進(jìn)行電泳沉積，控制電流密度為8mA/cm²，沉積時(shí)間7200s，當(dāng)電泳沉積完畢后，小心取出試樣，用去離子水清洗試樣表面，而后放平烘干，放入干燥器中保存。

圖2為電泳沉積后復(fù)合薄膜材料的表面形貌SEM圖，納米鉑顆粒均勻地沉積在碳纖維紙上，粒徑20-40nm。本實(shí)施例所得復(fù)合薄膜材料的EDS元素分析結(jié)果同實(shí)施例1。