有序大環(huán)共軛體系的構(gòu)筑及低功耗氣體傳感器
發(fā)布時(shí)間:2021-12-29 02:23
卟啉衍生物、苝酰亞胺等大環(huán)配合物因其大的π共軛結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì),在分子器件領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。由于大環(huán)共軛配合物優(yōu)異的半導(dǎo)體性質(zhì)、良好的化學(xué)穩(wěn)定性和易于調(diào)節(jié)的性質(zhì)使其具有更加優(yōu)秀的表現(xiàn)。在眾多的研究方向中,氣體傳感器及其氣敏性能一直是研究的熱點(diǎn)。本文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究:1.基于三維協(xié)同的rGO/Eu(TPyP)(Pc)雜化氣凝膠的制備及室溫下抗?jié)裥訬O2氣體傳感器的應(yīng)用在π-π相互作用的驅(qū)動下,將三明治型卟啉酞菁金屬配合物Eu(TPyP)(Pc)(TPyP=中位-四(4-吡啶基)卟啉;Pc=酞菁)在還原氧化石墨烯(rGO)表面進(jìn)行原位自組裝,形成了三維協(xié)同的rGO/Eu(TPyP)(Pc)雜化氣凝膠。所得的氣凝膠不僅有效地結(jié)合了Eu(TPyP)(Pc)的氣體傳感性能和rGO的良好導(dǎo)電性能,而且還表現(xiàn)出顯著的協(xié)同效應(yīng)。由于具有良好的性能,在室溫下,所制備的氣體傳感器在室溫下對NO2表現(xiàn)出優(yōu)異的靈敏度和選擇性以及低檢測限。同時(shí),rGO/Eu(TPyP)(Pc)雜化氣凝膠的疏水多孔結(jié)構(gòu)使所制備的傳感器具有良好的抗?jié)裥?克服了實(shí)際應(yīng)用...
【文章來源】:濟(jì)南大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
卟啉的分子結(jié)構(gòu)示意圖
PDI的分子結(jié)構(gòu)示意圖
濟(jì)南大學(xué)碩士學(xué)位論文132.3實(shí)驗(yàn)部分2.3.1Eu(TPyP)(Pc)的制備在氬氣下,將Li2Pc(0.15mmol)和[Eu(acac)3]·nH2O(0.25mmol)加入到1,2,4-三氯苯(TCB;40mL)并在120°C反應(yīng)3h;之后,加入H2TPyP(0.75mmol)繼續(xù)回流8h。在反應(yīng)過程中,使用紫外可見光譜法和薄層色譜法監(jiān)測反應(yīng)進(jìn)程。反應(yīng)結(jié)束后,減壓移除溶劑,二氯甲烷萃取綠色殘余物,并用甲苯作為淋洗液的進(jìn)行柱層析進(jìn)一步純化,最后,用三氯甲烷/甲醇進(jìn)行重結(jié)晶,得到三明治型Eu(TPyP)(Pc)[144]。2.3.2rGO/Eu(TPyP)(Pc)雜化氣凝膠的制備首先,將GO水溶液(5mg/mL)冷凍干燥2天來制備GO氣凝膠。然后,將所制備的氣凝膠用水合肼在90°C下還原24h,最后真空干燥24h,獲得rGO氣凝膠[145]。在原位自組裝過程中,將rGO氣凝膠浸泡在Eu(TPyP)(Pc)的氯仿溶液(1mg/mL)中24h,離心并在40°C下干燥12h,得到三維協(xié)同的rGO/Eu(TPyP)(Pc)雜化氣凝膠。2.3.3氣體傳感器的制備如圖2.1所示,將rGO/Eu(TPyP)(Pc)雜化氣凝膠的甲醇溶液(0.5mg/mL)滴鑄到ITO叉指電極上來制備NO2氣體傳感器。ITO叉指電極由10對電極刻蝕在玻璃基底而成,相關(guān)參數(shù)如下:6000μm覆蓋長度,20nm電極厚度,200μm電極寬度和100μm電極厚度。待溶劑蒸發(fā)后,rGO/Eu(TPyP)(Pc)雜化氣凝膠緊密附著在叉指電極上,從而得到所需的氣體傳感器。采用相同的技術(shù)制備基于rGO氣凝膠的傳感設(shè)備。圖2.1NO2傳感器的制備
本文編號:3555209
【文章來源】:濟(jì)南大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
卟啉的分子結(jié)構(gòu)示意圖
PDI的分子結(jié)構(gòu)示意圖
濟(jì)南大學(xué)碩士學(xué)位論文132.3實(shí)驗(yàn)部分2.3.1Eu(TPyP)(Pc)的制備在氬氣下,將Li2Pc(0.15mmol)和[Eu(acac)3]·nH2O(0.25mmol)加入到1,2,4-三氯苯(TCB;40mL)并在120°C反應(yīng)3h;之后,加入H2TPyP(0.75mmol)繼續(xù)回流8h。在反應(yīng)過程中,使用紫外可見光譜法和薄層色譜法監(jiān)測反應(yīng)進(jìn)程。反應(yīng)結(jié)束后,減壓移除溶劑,二氯甲烷萃取綠色殘余物,并用甲苯作為淋洗液的進(jìn)行柱層析進(jìn)一步純化,最后,用三氯甲烷/甲醇進(jìn)行重結(jié)晶,得到三明治型Eu(TPyP)(Pc)[144]。2.3.2rGO/Eu(TPyP)(Pc)雜化氣凝膠的制備首先,將GO水溶液(5mg/mL)冷凍干燥2天來制備GO氣凝膠。然后,將所制備的氣凝膠用水合肼在90°C下還原24h,最后真空干燥24h,獲得rGO氣凝膠[145]。在原位自組裝過程中,將rGO氣凝膠浸泡在Eu(TPyP)(Pc)的氯仿溶液(1mg/mL)中24h,離心并在40°C下干燥12h,得到三維協(xié)同的rGO/Eu(TPyP)(Pc)雜化氣凝膠。2.3.3氣體傳感器的制備如圖2.1所示,將rGO/Eu(TPyP)(Pc)雜化氣凝膠的甲醇溶液(0.5mg/mL)滴鑄到ITO叉指電極上來制備NO2氣體傳感器。ITO叉指電極由10對電極刻蝕在玻璃基底而成,相關(guān)參數(shù)如下:6000μm覆蓋長度,20nm電極厚度,200μm電極寬度和100μm電極厚度。待溶劑蒸發(fā)后,rGO/Eu(TPyP)(Pc)雜化氣凝膠緊密附著在叉指電極上,從而得到所需的氣體傳感器。采用相同的技術(shù)制備基于rGO氣凝膠的傳感設(shè)備。圖2.1NO2傳感器的制備
本文編號:3555209
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