ZIF-8/ZIF-7@SnO2气敏材料的合成及其性能研究

来源 :济南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:narco008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
二氧化锡(SnO2)是一种宽带系的N型半导体材料,作为第一个投入商用的透明导电材料,在气敏传感器行业中是应用最为广泛,最有前途的材料之一。其成本低,制备简易,本身具有较好的物理化学性质,但是同样存在工作温度较高,气体选择性差的缺点。通过对SnO2纳米材料进行ZIF-8/7改性,借助其大比表面积、多孔筛分等特性,可进一步改善和提高纯SnO2的气敏性能。本文以SnO2作为研究材料,主要的研究成果如下所示:1.采用简单的水热法,在Al2O3陶瓷管衬底表面直接生长致密、均匀且不易团聚的二维SnO2纳米片。经过大范围的温度测试,可以发现其在280℃下,对二氧化氮(NO2)具有最好的气敏性能,响应约为41。2.SnO2与ZIF-8多孔框架材料构筑复合气敏材料。通过控制不同的生长温度、生长时间、锌源以及配体用量来探索ZIF-8@SnO2复合气敏材料的最佳生长条件。并在此基础上,通过调节溶剂的使用,以期活化材料或调控形成ZIF-8孔径的大小。借助ZIF-8多孔筛分框架的优势,有选择性的控制不同气体的透过,并通过氨水后修饰,增强对NO2气体的吸附效率,提高对NO2气体的选择性。结果发现,复合材料的响应有着显著增强,选择性大大改善。在240℃时,ZIF-8@SnO2(SZ8-7)对50 ppm的NO2气体的响应高达57,约为SnO2纳米片的1.8倍。在140℃时,Modified-ZIF-8@SnO2(SZ8-8)对50 ppm的NO2气体的响应高达61,约为SnO2纳米片的18.4倍,约为SZ8-7的16.3倍。3.改变有机配体的使用,选择孔道尺寸更大,孔隙结构更发达的ZIF-7作为气体的筛分框架。在SnO2纳米片上直接包覆ZIF-7膜,构筑ZIF-7@SnO2复合材料,并进行溶剂进行调节,分析溶剂对材料性能的影响。三种溶剂的对比发现使用DMF的复合材料(SZ7-3)气敏性能最佳。随后在复合材料的基础上选择选择三种基团的功能化修饰,研究其气敏性能。结果发现ZIF-7@SnO2(SZ7-3)比ZIF-8@SnO2(SZ8-7)性能更加优越。在140℃下,对NO2的响应达到25,在相同测试温度下,响应值约为纯相SnO2的7.4倍,约为SZ8-7的6.6倍,且具有更好的选择性。在较高相对湿度(54%)下进行测试,使用氨水修饰的Modified-ZIF-8@SnO2(SZ7-6)性能最佳。在140℃时,SZ7-6对50 ppm的NO2气体的响应高达18,约为SnO2纳米片的4.7倍,约为SZ8-7的4.9倍,约为SZ7-3的11.4倍。4.利用简单的溶剂热法,以五水合氯化锡(SnCl4·5H2O)和聚乙烯基聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为原料,盐酸用作水解反应的抑制剂,制备不同形貌的SnO2,并将粉末涂覆制成器件,研究其气敏性能。通过对比可以发现,暴露{200}晶面的棒状二氧化锡在120℃下,对三乙胺(TEA)具有更好的响应,高达64。其对TEA具有极高的选择性,具有很低的检测极限,且在较长的时间内可以保持稳定的状态。
其他文献
在移动互联时代,人们对手机的强依赖,使得人们的大部分行动得以手机上进行,如购物和外卖等,其中线上操作的环节里移动支付对于用户颇为重要。因此提供功能强大和稳定的线上支付对于公司来说,具有一定的竞争力,体现了移动互联时代,支付系统的重要性。且在公司发展初期,各业务线都会有自己的一套支付逻辑代码,造成了各业务线和支付逻辑的高耦合。当公司发展到一定程度后,重复的造轮子会对企业运营造成损失。部署于云平台下的
CRM(Customer Relationship Management)客户关系管理,是企业对建立、跟进、维护客户关系的关键、有效手段,它是利用计算机技术来存储客户的基本资料信息的管理系统。通过CRM不但可以提高企业的高层管理者的管理水平和决策质量,也能够增加企业在证券行业中的核心竞争力,在证券行业竞争越来越激烈的今天,构建高效的CRM系统对客户进行画像和精准管理已成为证券公司的核心竞争力。在云
芋螺毒素(Conotoxin,Conopeptide)是由生活在热带海洋中的肉食性软体动物芋螺(Conus)的毒腺分泌出来的活性多肽,一般由12~46个氨基酸残基组成,富含二硫键。它们在序列,二硫键
目标回波信号检测是主动声呐应用的一个重要方面,尤其对水下运动小平台搭载的目标探测主动声呐而言,其在应用上通常面临一些特殊问题。本文以水下运动小平台搭载的主动声呐为
工业是一个国家综合国力的重要体现,作为国家建设的主要参与者与推动者,工程专业人才无疑将在其中承担重要的责任和发挥巨大的作用。因此,培养符合企业需求、实践能力强的复
我国经济正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期,产业结构将迎来大幅度调整,产业结构是否合理直接关系着国民经济能否平稳健康发展,因此只有不断优化产业结构,才能推动未来经济的发展质量迈向更高水平。自建国以来,我国就坚持以马克思主义政治经济学理论来指导经济发展,马克思产业结构理论无疑是解决我国产业结构发展问题的理论指导,该理论并不是一种显性的理论,而是马克思在研究资本主义乃至市场经济和社
伊丽莎白·鲍恩是一位英国籍爱尔兰作家,小说《心之死》是她的代表作。国内外学者对这部小说展开了一系列的研究,但缺少在特定社会文化环境下对小说人物心理的深入研究。故本
背景卵巢癌是妇科常见的恶性肿瘤之一,死亡率居妇科恶性肿瘤的第一位,对女性的生命与健康造成了严重的威胁。目前标准的治疗方案仍然是肿瘤细胞减灭术加铂类药物为基础的联合
生命质量观即是个体对于生命意义、价值的理解以及对生活质量如何的主观感受,已有研究中表明,个体的生命质量观对自身的生命质量具有显著的正向预测作用。根据近年来的报道,
伴随着信息时代的快速发展,网络已经成为人们最便捷的信息传播工具之一。而在网络带给人们巨大便利的同时,各种暴力图像和成人图像也随之传播扩散。在现实世界中,暴力图像和成人图像对儿童和青少年的身心健康具有极大的危害。尽管人们已经意识到这个危害,并且也采取了人工筛查和计算机视觉技术等方法去解决。但是,由于网络内容巨大,工作繁琐和主观性比较强等挑战,传统的方法已经不能解决日益暴增的数据。在近些年来,随着深度