采用一種簡便的常溫反應(yīng)法制備了金屬元素Co摻雜的雙金屬MOF材料ZnCo-MOF,考察了煅燒溫度對最終產(chǎn)物形貌和比表面積的影響。優(yōu)化的合成工藝為:升溫速率1℃/min,煅燒溫度600℃,保溫時間3 h。用XRD、FESEM、TEM、TGA、BET等測試手段對所得材料的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,600℃煅燒MOF衍生材料形貌為多孔結(jié)構(gòu)的菱形十二面體。將其制成旁熱式氣敏元件研究了煅燒溫度對ZnO納米材料丙酮氣敏性能的影響。結(jié)果表明600℃煅燒3 h,含1.5%Co（摩爾比）摻雜的Co_0.015Zn_0.985O納米材料在270℃最佳工作溫度下對50×10^-6丙酮氣體的響應(yīng)值可以達(dá)到54,最低檢測限為0.3×10^-6,且具有工作溫度低、靈敏度高和選擇性好等優(yōu)點。 

【文章來源】：功能材料. 2020,51(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

基本測試原理

圖3為ZIF-8、ZnCo-MOF、Zn-600、ZnCo-500、ZnCo-600、ZnCo-700的XRD數(shù)據(jù)圖譜以及與標(biāo)準(zhǔn)氧化鋅PDF卡片的對比。結(jié)果表明所得ZIF-8和ZnCo-MOF的出峰位置一致,與文獻(xiàn)中報道的ZIF-8的衍射峰位置相對應(yīng),且沒有雜質(zhì)峰出現(xiàn),表明我們成功制備出單金屬和雙金屬MOF材料[34,37]。其中ZnCo-MOF的峰強(qiáng)低于ZIF-8,表明Co離子摻雜降低了MOF材料的結(jié)晶度。Zn-600、ZnCo-500、ZnCo-600與ZnCo-700的峰與六方晶系纖鋅礦結(jié)構(gòu)的ZnO的峰一一對應(yīng)并且沒有雜峰出現(xiàn)。在ZnCo-500、ZnCo-600、ZnCo-700的圖譜對比中,可以觀察到隨著溫度的上升,產(chǎn)物的結(jié)晶性也逐步提升。從圖4中可以看到,相對于Zn-600,ZnCo-600的衍射峰整體都向小角方向偏移了,其中(101)晶面的衍射峰向左偏移了約0.03°,這是因為在ZnO的晶格中部分Zn2+被離子半徑更大的Co2+取代所致。圖4 Zn-600和ZnCo-600的XRD偏移對比

Zn-600和ZnCo-600的XRD偏移對比


本文編號：2970611