隨著人類生產(chǎn)和生活的迅速發(fā)展,不僅耗損了大量的不可再生能源,并且產(chǎn)生了大量的廢氣、粉塵等排入大氣,嚴重的影響了空氣質(zhì)量,尤其是在人口密集的城市和工業(yè)區(qū)。大氣污染物的種類很多,可分為氣態(tài)污染物和顆粒狀污染物兩個部分。其中氣態(tài)污染物主要為:含氮化合物、含硫化合物、碳的氧化物、碳氫化合物、鹵素化合物。目前,已知的大氣污染物約有100多種,氮氧化物、含硫化合物以及碳的氧化物作為三大氣態(tài)污染物,關(guān)于對它的檢測在氣敏傳感等相關(guān)方向具有重大實用價值和商業(yè)前景。自20世紀90年代,第一代MOFs材料合成以來,它逐漸成為多個化學分支(無機化學、有機化學等)的主要研究方向。MOFs由于有多孔、高比表面積與多金屬位點等許多優(yōu)異特性,因此在化學,化工領(lǐng)域得到許多應(yīng)用,比如氣體儲存、分子分離、催化、藥物遞送,和類似的許多應(yīng)用。在空氣中鍛燒生成的氧化物半導(dǎo)體由于高比表面積,高孔隙結(jié)構(gòu),因此其吸附氣體分子的能力特別強且有利于氣體分子的擴散。在氣敏檢測方面上,與塊狀氣敏材料相比,MOFs材料衍生物具有更低的氣敏檢測限,更高的氣敏響應(yīng)值,更短的響應(yīng)時間。本論文基于對MOFs衍生金屬氧化物的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的理解,設(shè)計合成...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 選題背景及研究的目的和意義
        1.1.1 傳感器簡介
        1.1.2 氣體傳感器的研究背景
        1.1.3 半導(dǎo)體氣體傳感器的應(yīng)用
    1.2 半導(dǎo)體氧化物
        1.2.1 半導(dǎo)體氧化物的分類
        1.2.2 金屬氧化物半導(dǎo)體氣體傳感器工作機理
        1.2.3 半導(dǎo)體氧化物的在傳感器方面的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.4 半導(dǎo)體氧化物的在傳感器方面的發(fā)展趨勢
        1.2.5 氧化鐵納米材料在傳感器方面的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 金屬-有機骨架(MOFs)衍生材料
        1.3.1 MOFs材料的概述
        1.3.2 MOFs材料的主要應(yīng)用
        1.3.3 MOFs復(fù)合材料在氣敏傳感器方面的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.4 MOFs衍生鐵基復(fù)合材料氣敏性能的改性
    1.4 本論文研究的目的和意義
第2章 化學試劑、實驗設(shè)備及表征手段
    2.1 化學試劑
    2.2 實驗設(shè)備與儀器
    2.3 材料表征方法
        2.3.1 X射線衍射(XRD)分析
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
        2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.3.4 能量色散譜(EDS)分析
        2.3.5 X射線光電子能譜(XPS)
    2.4 氣敏性能測試
        2.4.1 傳感樣品的制備
        2.4.2 靜態(tài)配氣
        2.4.3 氣敏測試操作
    2.5 電化學性能測試
        2.5.1 Mott-Schottky分析(MS)
        2.5.2 電化學交流阻抗測試(EIS)
第3章 MOFs衍生Fe₂O₃/Co₃O₄復(fù)合材料制備及氣敏性能
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 Co-MOFs的制備
        3.2.2 Fe/Co-MOFs的制備
        3.2.3 Fe₂O₃/Co₃O₄的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 SEM和EDS分析
        3.3.2 TEM分析
        3.3.3 XRD分析
        3.3.4 XPS分析
        3.3.5 氣敏性能分析結(jié)果
        3.3.6 Fe₂O₃/Co₃O₄復(fù)合材料的氣敏機理
    3.4 本章小結(jié)
第4章 MIL-88衍生Fe₂O₃/rGO復(fù)合材料制備及氣敏性能
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 氧化石墨的制備
        4.2.2 MIL-88的制備
        4.2.3 MIL-88/rGO復(fù)合材料的制備
        4.2.4 Fe₂O₃/rG0復(fù)合材料的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 SEM和EDS分析
        4.3.2 TEM分析
        4.3.3 XRD分析
        4.3.4 XPS分析
        4.3.5 氣敏性能分析結(jié)果
        4.3.6 γ-Fe₂O₃/rGO復(fù)合材料的氣敏機理
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論及創(chuàng)新點
        5.1.1 結(jié)論
        5.1.2 創(chuàng)新點
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果
致謝



本文編號：3743822