The invention discloses a zinc oxide structure gas sensor which can be synthesized controllably by MOF template method. The product is firstly obtained by solvothermal method with zinc acetate dihydrate as reaction material, fumaric acid as ligand, 10 mL deionized water and 30 mL methanol as reaction solvent, and the product is placed in muffle. Porous ZnO nanomaterials were prepared by calcining in air at 400 C for 2 hours in a furnace. A series of ZnO nanomaterials were synthesized by changing the amount of fumaric acid and the kinds of solvents. Terpineol was added into the product and grinded uniformly. The product was evenly coated on the ceramic tube and sintered in a muffle furnace at 300 C for 2 hours. A series of porous zinc oxide gas sensors based on MOF template method were synthesized with high sensitivity, fast response, good stability and high selectivity.
【技术实现步骤摘要】
基于MOF模板法可控合成氧化锌纳米结构气敏元件
本专利技术属于纳米功能材料制备领域,具体涉及基于MOF模板法可控合成ZnO纳米材料气敏元件及其应用。
技术介绍
近年来,工业化现代化的不断发展,有毒有害气体向环境中的排放量也在不断加大,致使大气污染以及水污染的等日渐严重,而随着人们生活水平的不断提高,易燃易爆气体的使用量也在不断增多。在工业排放控制、家庭和社会安全、车辆排放控制、环境监测等领域中这些气体的检测非常重要。气敏传感器是应用于气体的检测、环境中有毒有害气体的监测等最主要的装置,它是利用气体分子与敏感材料之间的相互作用,将气体的浓度及类别转换成电信号并将电信号的强弱输送出去的装置,从而达到监测、检测、报警等目的。气敏传感器按照结构不同可以大致分为以下几类,即半导体气体传感器、电化学型气体传感器、接触燃烧式气敏传感器、光化学气体传感器等。其中半导体气敏传感器由于其具有灵敏度高,成本低以及稳定性高等优点而被广泛应用。ZnO作为一种重要宽带隙(Eg=3.37eV)和大激子结合能(60meV)的n型半导体材料,具有非常好的气敏性能,被广泛应用作敏感材料。近年来,各种形貌的ZnO通过不同的方法被合成,比如,微波法、静电纺丝法、化学气相沉积法、热蒸发法、水热合成法以及模板法等。其中,模板法合成金属氧化物具有控制纳米材料的形貌、尺寸和结构等优点被广泛研究。金属有机骨架化合物(MOFs)是一类由金属离子或金属原子簇与含氧、氮的多齿有机配体通过配位共价键连接,自组装形成的具有周期性网络结构的新型纳米多孔材料。这种新型的无机-有机杂化多孔材料,因其独特的结构特性被广泛应 ...
【技术保护点】
1.基于MOF模板法可控合成氧化锌纳米材料,其特征在于:其合成方法包括以下步骤:(1)将二水合醋酸锌溶于反应溶剂中,在30℃下搅拌后1h,加入FMA配体,继续搅拌1 h;(2)将步骤(1)中所得混合物转移到高压反应釜中,置于100℃烘箱中反应4 h;(3)将反应釜自然冷却至室温,离心收集沉淀,用去离子水和无水乙醇洗涤多次,最后离心收集到固体产物Zn‑MOF前驱体;(4)将步骤(3)中所得样品干燥后,置于马弗炉中,恒温煅烧后得到多孔ZnO纳米材料。
【技术特征摘要】
1.基于MOF模板法可控合成氧化锌纳米材料,其特征在于:其合成方法包括以下步骤:(1)将二水合醋酸锌溶于反应溶剂中,在30℃下搅拌后1h,加入FMA配体,继续搅拌1h;(2)将步骤(1)中所得混合物转移到高压反应釜中,置于100℃烘箱中反应4h;(3)将反应釜自然冷却至室温,离心收集沉淀,用去离子水和无水乙醇洗涤多次,最后离心收集到固体产物Zn-MOF前驱体;(4)将步骤(3)中所得样品干燥后,置于马弗炉中,恒温煅烧后得到多孔ZnO纳米材料。2.根据权利要求1所述的基于MOF模板法可控合成氧化锌纳米材料,其特征在于:步骤(1)中反应溶剂为10mL去离子水和30mL甲醇的混合溶液或10mL异丙醇和30mL甲醇的混合溶液。3....
【专利技术属性】
技术研发人员:贾潇,刘荣,王治伟,丁豪,
申请(专利权)人:福州大学,
类型:发明
国别省市:福建,35
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。