MOF衍生锌钴复合微结构的制备及环己酮气敏性能研究

MOF衍生锌钴复合微结构的制备及环己酮气敏性能研究摘要:本研究以硝酸钴、硝酸锌和环己酮为原料，采用水热法制备了MOF衍生锌钴复合微结构，并研究了其在环己酮气敏性能方面的表现。通过SEM、XRD、TEM等表征手段对合成材料的形貌和结构进行了分析。结果表明，得到的MOF衍生锌钴复合微结构具有较大的比表面积和孔径分布，表现出优良的气敏性能，可用于环己酮的检测。关键词:MOF衍生材料，锌钴复合微结构，环己酮气敏性能引言气体传感技术已经在环境监测、工业生产和医疗诊断等领域得到广泛应用。其中，MOF材料因其高度可控的孔径结构和多样的化学反应性质，在气体传感方面展现出了巨大的潜力。MOF（Metal-OrganicFrameworks）是一类由金属离子和有机配体通过配位作用构筑而成的晶态材料，具有特殊的孔道结构和超大的比表面积（>1000m2/g），因此在气敏传感领域有着广泛的应用前景。近年来，传统的MOF材料在传感方面受到了很大的关注，但由于其结构不稳定性和制备困难性，限制了其在实际应用中的推广和应用。为了解决这一问题，研究者们提出了一种新的方法，即通过MOF材料的衍生形成石墨类状结构。MOF衍生材料不仅具有MOF材料的高比表面积和孔径结构，而且在稳定性和制备性方面具有更好的性能。因此，在本研究中，我们选择合成了MOF衍生锌钴复合微结构，并研究了其在环己酮气敏性能方面的表现。实验部分1.材料合成硝酸钴和硝酸锌按照1:1的摩尔比溶解在适量的乙二醇溶液中，搅拌均匀得到钴锌预体溶液。将预体溶液磁力搅拌加热至80°C，然后加入一定量的环己酮，继续搅拌反应1小时。最后，将反应混合物通过离心分离，用乙醇洗涤得到固体产物。2.材料表征使用扫描电子显微镜(SEM)观察样品的形貌，采用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)分析样品的晶体结构。结果与讨论SEM图像表明得到的MOF衍生锌钴复合微结构呈现出较大的表面积和孔径分布。XRD和TEM结果进一步确认了样品的晶体结构和形貌特征。进一步研究发现，MOF衍生锌钴复合微结构在环己酮气敏性能方面表现出优异的性能。在室温和常压下，MOF衍生锌钴复合微结构对环己酮气体有明显的吸附特性和电阻响应，且对环己酮浓度具有良好的线性响应关系。此外，由于其特殊的结构和化学反应性质，MOF衍生锌钴复合微结构对环境中的其他气体具有较好的选择性，可用于环己酮的传感检测。结论本研究成功制备了MOF衍生锌钴复合微结构，并研究了其在环己酮气敏性能方面的表现。结果表明，MOF衍生锌钴复合微结构具有较大的比表面积和孔径分布，对环己酮具有良好的吸附和电阻响应特性。由于其优秀的气敏性能和选择性，MOF衍生锌钴复合微结构可用于环己酮的传感检测。这项研究为进一步研究和应用MOF衍生材料在气敏传感领域提供了重要参考和启示。参考文献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