隨著人類(lèi)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(yán)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(lèi)很多,可分為氣態(tài)污染物和顆粒狀污染物兩個(gè)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?xì)浠衔铩Ⅺu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(duì)它的檢測(cè)在氣敏傳感等相關(guān)方向具有重大實(shí)用價(jià)值和商業(yè)前景。自20世紀(jì)90年代,第一代MOFs材料合成以來(lái),它逐漸成為多個(gè)化學(xué)分支(無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)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(diǎn)等許多優(yōu)異特性,因此在化學(xué),化工領(lǐng)域得到許多應(yīng)用,比如氣體儲(chǔ)存、分子分離、催化、藥物遞送,和類(lèi)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(qiáng)且有利于氣體分子的擴(kuò)散。在氣敏檢測(cè)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(cè)限,更高的氣敏響應(yīng)值,更短的響應(yīng)時(shí)間。本論文基于對(duì)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(jì)合成...

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(jiǎn)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(lèi)
        1.2.2 金屬氧化物半導(dǎo)體氣體傳感器工作機(jī)理
        1.2.3 半導(dǎo)體氧化物的在傳感器方面的國(guó)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(shì)
        1.2.5 氧化鐵納米材料在傳感器方面的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 金屬-有機(jī)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(guó)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(xué)試劑、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及表征手段
    2.1 化學(xué)試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器
    2.3 材料表征方法
        2.3.1 X射線(xiàn)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(xiàn)光電子能譜(XPS)
    2.4 氣敏性能測(cè)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(cè)試操作
    2.5 電化學(xué)性能測(cè)試
        2.5.1 Mott-Schottky分析(MS)
        2.5.2 電化學(xué)交流阻抗測(cè)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(shí)驗(yàn)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(jī)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(shí)驗(yàn)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(jī)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(diǎn)
        5.1.1 結(jié)論
        5.1.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
致謝



本文編號(hào)：3743822