由于氧化石墨烯（Graphene oxide,GO）在制作的時候引入了非常多的含氧基團,如羥基、羧基、羰基等,從而使得GO在水和乙醇溶液中有很好的分散性。而且,GO本身的比表面積比較大,這些特點為合成的金屬有機框架的更加豐富的多孔結(jié)構(gòu)提供了有力保障。本文研究了基于GO合成的金屬有機框架鍍膜光纖傳感器,主要研究內(nèi)容包括:1、介紹了幾種傳統(tǒng)的馬赫-曾德干涉儀（Mach-Zehnder interferometer,MZI）光纖傳感結(jié)構(gòu),及其工作原理,并對GO的光纖鍍膜技術(shù)進行了簡要的介紹。對于金屬有機框架（Metal organic framework,MOF）的發(fā)展與合成方式以及合成條件也進行了簡單的描述。2、提出了一種電化學(xué)（Electrochemistry,EC）方式合成MOF。這種合成方法可以高效利用有機基底,更高的能源利用率,在常溫狀態(tài)下就可以發(fā)生的合成反應(yīng)。經(jīng)過檢測,發(fā)現(xiàn)以GO作為有機基底合成的MOF具有電阻高、親水性差、對于玻璃基底的附著性增強等特點。經(jīng)過FTIR光譜測量,發(fā)現(xiàn)GO中的羧基與金屬鎳結(jié)合在了一起,形成非常穩(wěn)定的共價鍵。3、提出了一種毛細管加熱鍍膜法,將GO-Ni... 

【文章來源】：中國計量大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同長度的花生級聯(lián)結(jié)構(gòu)干涉譜

中國計量大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1.6反射式花生結(jié)構(gòu)的MZI傳感器示意圖1.2.4蝶形錐結(jié)構(gòu)光纖傳感器光纖中熔錐型結(jié)構(gòu)已經(jīng)是一個較為成熟的技術(shù)，將光纖中的涂覆層剝除以后，用火焰的外沿灼燒光纖結(jié)構(gòu)，在恒定拉力的馬達驅(qū)動下，使得光纖延長，熔融部分就會在牽引力的作用下拉長變細，形成了較為簡單的錐型結(jié)構(gòu)。而這種熔錐的方法操作不方便，還要調(diào)整好火焰的高度，寬度等因素使得光纖的腰椎結(jié)構(gòu)滿足實驗要求，而蝶形錐的制作和該結(jié)構(gòu)的參數(shù)控制卻可以方便調(diào)控。將光纖熔接機設(shè)置一定的放電參數(shù)，當兩根光纖相互靠近放電電極進行熔接的時候，兩邊的馬達向外拉伸，就可以形成中間是小球結(jié)構(gòu)，球形兩端是兩個尖錐，像蝴蝶的兩個翅膀，取名為蝶形錐(Bowknot-typetaper,BTT)，熔接的結(jié)構(gòu)圖如圖1.7所示。圖1.7光纖熔接機中蝶形錐結(jié)構(gòu)的X和Y兩個視場圖其熔接機的具體參數(shù)設(shè)置[7]如表1.1所示：

中國計量大學(xué)碩士學(xué)位論文7表1.1制作蝶形錐的熔接機參數(shù)蝶形錐結(jié)構(gòu)與纖芯錯位相結(jié)合也可以產(chǎn)生MZI干涉，其結(jié)構(gòu)原理圖如圖1.8所示,當光經(jīng)過蝶形錐結(jié)構(gòu)激發(fā)出部分包層模，使得光信號在該結(jié)構(gòu)點分束。信號光在SMF1的包層和纖芯都有分布，傳輸?shù)絊MF2這個纖芯錯位結(jié)構(gòu)處時，SMF1中一部分的纖芯光和包層光進入到SMF2的纖芯中合束。這些進入SMF2中的光會相干耦合，形成MZI結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)曾經(jīng)被用來作為表面微位移傳感器，傳感范圍是0~15μm[7]。圖1.8光纖內(nèi)部蝶形錐熔接纖芯錯位結(jié)構(gòu)原理圖1.3典型的光纖鍍膜方法本論文主要是針對MOFs的光纖鍍膜研究，我們選用的有機基底：氧化石墨烯(Grapheneoxide,GO)進行光纖側(cè)表面鍍膜，這個鍍膜技術(shù)對于后面的MOFs的合成質(zhì)量和MOFs的厚度有著至關(guān)重要的作用。對于GO典型的膜法有電泳法[8]、旋涂法[9]、噴霧法[10]、浸涂法[11]、滴定法[12]、Langmuir–Blodgett(L-B)膜技術(shù)[13]以及光纖表面嫁接法[14]。利用上述這些方法，幾乎任何不與GO產(chǎn)生化學(xué)變化的介質(zhì)表面都可以沉淀GO。沉淀薄膜的厚度與均勻程度，外層表面輪廓，基底的表面覆蓋率都與所選擇的涂覆方法有關(guān)。當GO沉淀在平面介質(zhì)上形成薄膜，由于GO分子之間的氫鍵導(dǎo)致的范德瓦爾斯力(VanderWaalsforces)，使GO薄膜強烈吸附在這些

【參考文獻】：
期刊論文
[1]金屬有機框架化合物HKUST-1的快速合成[J]. 游佳勇,張?zhí)煊?劉艷鳳,李彬,趙振東,黃俊浩.  高校化學(xué)工程學(xué)報. 2015(05)

碩士論文
[1]基于氧化石墨烯的光纖濕度傳感器研究[D]. 王友清.中國計量大學(xué) 2017
[2]呋喃二甲酸與過渡金屬配位聚合物的合成及其性能研究[D]. 李慧敏.長春工業(yè)大學(xué) 2016
[3]高靈敏度光纖微位移傳感研究[D]. 褚金雷.中國計量學(xué)院 2014



本文編號：3142115