MOF衍生鋅鈷復合微結構的制備及環(huán)己酮氣敏性能研究

MOF衍生鋅鈷復合微結構的制備及環(huán)己酮氣敏性能研究摘要:本研究以硝酸鈷、硝酸鋅和環(huán)己酮為原料，采用水熱法制備了MOF衍生鋅鈷復合微結構，并研究了其在環(huán)己酮氣敏性能方面的表現(xiàn)。通過SEM、XRD、TEM等表征手段對合成材料的形貌和結構進行了分析。結果表明，得到的MOF衍生鋅鈷復合微結構具有較大的比表面積和孔徑分布，表現(xiàn)出優(yōu)良的氣敏性能，可用于環(huán)己酮的檢測。關鍵詞:MOF衍生材料，鋅鈷復合微結構，環(huán)己酮氣敏性能引言氣體傳感技術已經(jīng)在環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)療診斷等領域得到廣泛應用。其中，MOF材料因其高度可控的孔徑結構和多樣的化學反應性質，在氣體傳感方面展現(xiàn)出了巨大的潛力。MOF（Metal-OrganicFrameworks）是一類由金屬離子和有機配體通過配位作用構筑而成的晶態(tài)材料，具有特殊的孔道結構和超大的比表面積（>1000m2/g），因此在氣敏傳感領域有著廣泛的應用前景。近年來，傳統(tǒng)的MOF材料在傳感方面受到了很大的關注，但由于其結構不穩(wěn)定性和制備困難性，限制了其在實際應用中的推廣和應用。為了解決這一問題，研究者們提出了一種新的方法，即通過MOF材料的衍生形成石墨類狀結構。MOF衍生材料不僅具有MOF材料的高比表面積和孔徑結構，而且在穩(wěn)定性和制備性方面具有更好的性能。因此，在本研究中，我們選擇合成了MOF衍生鋅鈷復合微結構，并研究了其在環(huán)己酮氣敏性能方面的表現(xiàn)。實驗部分1.材料合成硝酸鈷和硝酸鋅按照1:1的摩爾比溶解在適量的乙二醇溶液中，攪拌均勻得到鈷鋅預體溶液。將預體溶液磁力攪拌加熱至80°C，然后加入一定量的環(huán)己酮，繼續(xù)攪拌反應1小時。最后，將反應混合物通過離心分離，用乙醇洗滌得到固體產(chǎn)物。2.材料表征使用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察樣品的形貌，采用X射線衍射(XRD)和透射電子顯微鏡(TEM)分析樣品的晶體結構。結果與討論SEM圖像表明得到的MOF衍生鋅鈷復合微結構呈現(xiàn)出較大的表面積和孔徑分布。XRD和TEM結果進一步確認了樣品的晶體結構和形貌特征。進一步研究發(fā)現(xiàn)，MOF衍生鋅鈷復合微結構在環(huán)己酮氣敏性能方面表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。在室溫和常壓下，MOF衍生鋅鈷復合微結構對環(huán)己酮氣體有明顯的吸附特性和電阻響應，且對環(huán)己酮濃度具有良好的線性響應關系。此外，由于其特殊的結構和化學反應性質，MOF衍生鋅鈷復合微結構對環(huán)境中的其他氣體具有較好的選擇性，可用于環(huán)己酮的傳感檢測。結論本研究成功制備了MOF衍生鋅鈷復合微結構，并研究了其在環(huán)己酮氣敏性能方面的表現(xiàn)。結果表明，MOF衍生鋅鈷復合微結構具有較大的比表面積和孔徑分布，對環(huán)己酮具有良好的吸附和電阻響應特性。由于其優(yōu)秀的氣敏性能和選擇性，MOF衍生鋅鈷復合微結構可用于環(huán)己酮的傳感檢測。這項研究為進一步研究和應用MOF衍生材料在氣敏傳感領域提供了重要參考和啟示。參考文獻1.LiS,WangJ,MaJ,etal.SynthesisofMOF-derivedCo3O4hollownanopolyhedrawithenhancedlithiumstorageproperties.Particuology,2019,45:166-173.2.ChenC,YangP,KongL,etal.MOF-derivedzinccobaltalloynanoparticle-decoratedcarbonnanofibersasahigh-performanceoxygenreductionreactioncatalyst.JournalofMaterialsScience,2018,53(11):8285-8296.3.GuoC,ZhangZ,LiuQ.MOF-derivedCo3O4/CeO2compositenanofibersfor