CN113447532A - 一种Fe3O4@UiO-66结构气体传感器的制备方法 - Google Patents
一种Fe3O4@UiO-66结构气体传感器的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种Fe3O4@UiO‑66结构气体传感器的制备方法，本发明将FeCl3·6H2O溶解在乙二醇里，超声、搅拌，使溶液分散均匀。然后加入聚丙烯酸，去离子水和尿素；超声10分钟后，在水热釜内反应，冷却至室温，分离得到Fe3O4纳米颗粒。将Fe3O4纳米粉末加入到N,N‑二甲基甲酰胺溶剂中超声，得到Fe3O4分散液，将ZrCl4和对苯二甲酸加入到DMF中，得到UiO‑66前驱体溶液，将上述两种液体超声混合均匀，然后放置在烘箱中反应后，冷却至室温，分离得到Fe3O4@UiO‑66纳米复合材料，制得气体传感器。本发明对乙醇蒸汽的探测重复性和稳定性良好，非常具有实际应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及半导体气体敏感材料，尤其涉及一种Fe3O4@UiO-66结构气体传感器及制备方法。
背景技术
半导体气体传感器是以半导体气敏材料作为敏感材料的气体传感器，是消费类电子中常用的气体传感器，广泛应用于空气质量检测、有毒有害等气体检测，其中金属氧化物是应用最为广泛的半导体气敏材料。
四氧化三铁(Fe3O4)，它的禁带宽度是0.1eV，相对于其他金属氧化物具有更高的导电性；同时作为非常重要的磁性半导体材料，随着磁场变化，磁体表面与外界气体的相互作用也会发生改变，进而产生不同气体敏感特性；此外Fe3O4在环境中具有很好的物理、化学稳定性，因此是一种非常具有发展潜力的半导体气体传感器。然而，作为半导体气敏材料，Fe3O4与其他半导体材料类似，存在气体选择性不高的问题，对H2、NO、CO、NO2、NH3、CH4、乙醇、丙酮等都具有一定的灵敏度，难以满足选择性检测气体的实用需求。
金属有机框架材料(MOFs)是一类具有多孔结构的材料，具有超高的孔隙率、巨大的比表面积和不同的结构类型，对不同气体具有显著的吸附能力和筛分作用。UiO-66一种非常具有代表性的MOFs材料，它是由含锆(Zr)的正八面体[Zr6O4(OH)4]与12个对苯二甲酸(BDC)有机配体相连而成，具有较好的热稳定性(>500℃)，很好的物理化学稳定性(耐酸，耐水),容易制备，具有很好的应用前景。UiO-66具有超高的孔隙率，较大的比表面积1200m2/g，孔径尺寸仅为
在气体吸附、分离和催化等多个领域，是研究最为广泛的一种MOFs材料。
将UiO-66材料与Fe3O4材料复合可有效改善Fe3O4材料选择性差的问题，并能充分发挥复合材料的优势，在传感器领域具有非常大的应用前景。对此，基于本课题组已有的研究基础和对国内外研究现状的分析，本发明利用分步合成法制备了Fe3O4@UiO-66纳米复合材料，气体测试结果表明该核壳结构具有优异的醇类气体选择性探测性能。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，公开了一种Fe3O4@UiO-66结构气体传感器及制备方法，该复合材料对甲醇、乙醇、异丙醇等醇类气体具有超敏感的快速响应和优秀的选择性探测能力。
本发明一种Fe3O4@UiO-66结构气体传感器的制备方法，该方法具体包括以下步骤：
步骤一：合成Fe3O4纳米颗粒
将FeCl3·6H2O溶解在乙二醇里，超声、搅拌，使溶液分散均匀。然后按比例相继加入聚丙烯酸，去离子水和尿素；其中FeCl3·6H2O、聚丙烯酸、去离子水和尿素的质量比为27:5～15:5～10:50～100，混合溶液超声10分钟后装入水热反应釜中。水热釜在200℃下反应8～12小时后，冷却至室温。将黑色粉末用磁铁分离出来并与去离子水清洗数次，得到所需的Fe3O4纳米颗粒。
步骤二：合成Fe3O4@UiO-66纳米复合材料
将Fe3O4纳米粉末加入到N,N-二甲基甲酰胺溶剂中，超声30分钟，得到Fe3O4分散液其中Fe3O4纳米粉末与N,N-二甲基甲酰胺的质量体积比为5:2，将ZrCl4和对苯二甲酸加入到DMF中，得到UiO-66前驱体溶液，其中ZrCl4、对苯二甲酸和DMF的质量体积比为94～562：72～435：8，将上述两种液体超声混合均匀，其中Fe3O4纳米粉末与DMF质量比为25:8；然后放置在烘箱中120℃反应24～36小时，冷却至室温。得到的褐色粉末用磁铁分离，并用乙醇和去离子水清洗数次，得到Fe3O4@UiO-66纳米复合材料。
步骤三：将制备得到的Fe3O4@UiO-66纳米复合材料与松油醇混合研磨均匀，形成有粘度的浆料；采用基于MEMS技术的集成有微加热板的硅基底叉指电极芯片作传感器芯片，将上述制备的浆料涂覆于叉指电极中间位置，利用集成的微加热板300℃加热3h，除去有机溶剂松油醇；
步骤四：利用集成的微加热器350℃持续加热老化，获得性能稳定的气体传感器；
步骤五：利用静态配气装置和传感器芯片集成的微加热板，通过电阻信号检测传感器的气体敏感特性；
作为优选，Fe3O4纳米颗粒的尺寸在50-300nm之间。
作为优选，UiO-66包裹层的厚度在5-50nm之间。
有益效果：
本发明中制备的Fe3O4@UiO-66纳米复合材料对醇类蒸汽具有良好的选择探测性；本发明中制备的Fe3O4@UiO-66纳米复合材料对低浓度乙醇蒸汽具有超快的响应和恢复探测特性；本发明中制备的Fe3O4@UiO-66纳米复合材料对乙醇蒸汽的探测重复性和稳定性良好，非常具有实际应用价值。
附图说明
图1XRD结果说明得到的粉末是Fe3O4和UiO-66复合材料；
图2TEM照片说明得到的Fe3O4@UiO-66复合材料是核壳结构；
图3不同包裹厚度Fe3O4@UiO-66复合材料在不同温度下对250ppm乙醇蒸汽的灵敏度；
图4实施例1制得的Fe3O4@UiO-66复合材料400℃下对不同浓度乙醇蒸汽的动态响应/恢复曲线；
图5实施例1制得的Fe3O4@UiO-66复合材料400℃下对不同浓度异丙醇蒸汽的动态响应/恢复曲线；
图6实施例1制得的Fe3O4@UiO-66复合材料在400℃下对不同浓度甲醇、乙醇和异丙醇的灵敏度；
图7Fe3O4和Fe3O4@UiO-66复合材料对不同气体的灵敏度比较。
具体实施方式
实施方案1
(1)合成Fe3O4纳米颗粒。将0.54克FeCl3·6H2O溶解在20mL乙二醇里，超声、搅拌，使溶液分散均匀。然后相继加入0.136克聚丙烯酸(PAA)，1.5毫升去离子水和1.2克尿素。将混合溶液超声10分钟后装入水热反应釜中。水热釜在200℃下反应12小时后，冷却至室温。将黑色粉末用磁铁分离出来并与去离子水清洗数次，得到所需的Fe3O4纳米颗粒。
(2)合成Fe3O4@UiO-66纳米复合材料。将25mg Fe3O4纳米粉末加入到10mL N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂中，超声30分钟，得到Fe3O4分散液。将37.5mg ZrCl4,29mg对苯二甲酸(BDC)加入到8mL DMF中，得到UiO-66前驱体溶液。将上述两种分散液超声混合均匀，然后放置在烘箱中120℃反应24小时，冷却至室温。得到的褐色粉末用磁铁分离，并用乙醇和去离子水清洗数次，得到Fe3O4@UiO-66纳米复合材料。
实施方案2
(1)合成Fe3O4纳米颗粒。将0.54克FeCl3·6H2O溶解在20mL乙二醇里，超声、搅拌，使溶液分散均匀。然后相继加入0.272克聚丙烯酸(PAA)，1.0毫升去离子水和2.0克尿素。将混合溶液超声10分钟后装入水热反应釜中。水热釜在200℃下反应10小时后，冷却至室温。将黑色粉末用磁铁分离出来并与去离子水清洗数次，得到所需的Fe3O4纳米颗粒。
(2)合成Fe3O4@UiO-66纳米复合材料。将25mg Fe3O4纳米粉末加入到10mL N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂中，超声30分钟，得到Fe3O4分散液。将18.75mg ZrCl4,14.5mg对苯二甲酸(BDC)加入到8mL DMF中，得到UiO-66前驱体溶液。将上述两种分散液超声混合均匀，然后放置在烘箱中120℃反应30小时，冷却至室温。得到的褐色粉末用磁铁分离，并用乙醇和去离子水清洗数次，得到Fe3O4@UiO-66纳米复合材料。
实施方案3
(1)合成Fe3O4纳米颗粒。将0.54克FeCl3·6H2O溶解在20mL乙二醇里，超声、搅拌，使溶液分散均匀。然后相继加入0.1克聚丙烯酸(PAA)，2.0毫升去离子水和1.0克尿素。将混合溶液超声10分钟后装入水热反应釜中。水热釜在200℃下反应8小时后，冷却至室温。将黑色粉末用磁铁分离出来并与去离子水清洗数次，得到所需的Fe3O4纳米颗粒。
(2)合成Fe3O4@UiO-66纳米复合材料。将25mg Fe3O4纳米粉末加入到10mL N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂中，超声30分钟，得到Fe3O4分散液。将56.2mg ZrCl4,43.5mg对苯二甲酸(BDC)加入到8mL DMF中，得到UiO-66前驱体溶液。将上述两种分散液超声混合均匀，然后放置在烘箱中120℃反应36小时，冷却至室温。得到的褐色粉末用磁铁分离，并用乙醇和去离子水清洗数次，得到Fe3O4@UiO-66纳米复合材料。
图1是Fe3O4@UiO-66复合材料的XRD图，结果表明得到的新材料是Fe3O4和UiO-66复合材料。
图2TEM照片说明得到的Fe3O4@UiO-66复合材料是核壳结构，UiO-66包覆在Fe3O4的表面。
图3是不同包裹厚度Fe3O4@UiO-66复合材料在不同温度下对250ppm乙醇蒸汽的灵敏度，不同厚度包裹的复合材料在350-400℃左右对250ppm的乙醇都具有很高的灵敏度(30以上)。
图4是实施案例1制得的Fe3O4@UiO-66复合材料400℃下对不同浓度乙醇蒸汽的动态响应/恢复曲线，该材料遇到乙醇蒸汽电流值迅速上升，可见响应非常迅速，探测不同浓度乙醇蒸汽的响应时间均在3s以内；去除乙醇蒸汽后，其电流值快速恢复到初始值，探测不同浓度乙醇蒸汽后恢复时间均在10s以内。
图5是实施例1制得的Fe3O4@UiO-66复合材料400℃下对不同浓度异丙醇蒸汽的动态响应/恢复曲线，同样对异丙醇的响应/恢复都非常迅速。
图6是实施例1制得的Fe3O4@UiO-66复合材料在400℃下对不同浓度甲醇、乙醇和异丙醇的灵敏度。灵敏度随着醇类浓度增加而线性增加。
图7是Fe3O4和Fe3O4@UiO-66复合材料对不同气体的灵敏度比较。Fe3O4对H2、CO、NH3、NO2和乙醇都有一定的响应，灵敏度较差(<8)，几乎没有选择性。Fe3O4@UiO-66复合材料对醇类表现出非常优异的选择性检测能力，而且灵敏度很高。
Claims (3)
1.一种Fe3O4@UiO-66结构气体传感器的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
步骤一：合成Fe3O4纳米颗粒
将FeCl3·6H2O溶解在乙二醇里，超声、搅拌，使溶液分散均匀；然后按比例相继加入聚丙烯酸，去离子水和尿素；其中FeCl3·6H2O、聚丙烯酸、去离子水和尿素的质量比为27:5～15:5～10:50～100，混合溶液超声10分钟后装入水热反应釜中；水热釜在200℃下反应8～12小时后，冷却至室温；将黑色粉末用磁铁分离出来并与去离子水清洗数次，得到所需的Fe3O4纳米颗粒；
步骤二：合成Fe3O4@UiO-66纳米复合材料
将Fe3O4纳米粉末加入到N,N-二甲基甲酰胺溶剂中，超声30分钟，得到Fe3O4分散液其中Fe3O4纳米粉末与N,N-二甲基甲酰胺的质量体积比为5:2，将ZrCl4和对苯二甲酸加入到DMF中，得到UiO-66前驱体溶液，其中ZrCl4、对苯二甲酸和DMF的质量体积比为94～562：72～435：8，将上述两种液体超声混合均匀，其中Fe3O4纳米粉末与DMF质量比为25:8；然后放置在烘箱中120℃反应24～36小时，冷却至室温；得到的褐色粉末用磁铁分离，并用乙醇和去离子水清洗数次，得到Fe3O4@UiO-66纳米复合材料；步骤三：将制备得到的Fe3O4@UiO-66纳米复合材料与松油醇混合研磨均匀，形成有粘度的浆料；采用基于MEMS技术的集成有微加热板的硅基底叉指电极芯片作传感器芯片，将上述制备的浆料涂覆于叉指电极中间位置，利用集成的微加热板300℃加热3h，除去有机溶剂松油醇；
步骤四：利用集成的微加热器350℃持续加热老化，获得性能稳定的气体传感器；
步骤五：利用静态配气装置和传感器芯片集成的微加热板，通过电阻信号检测传感器的气体敏感特性。
2.根据权利要求1所述的一种Fe3O4@UiO-66结构气体传感器的制备方法，其特征在于：Fe3O4纳米颗粒的尺寸在50-300nm之间。
3.根据权利要求1所述的一种Fe3O4@UiO-66结构气体传感器的制备方法，其特征在于：UiO-66包裹层的厚度在5-50nm之间。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105233799A (zh) * | 2015-06-03 | 2016-01-13 | 西北师范大学 | 一种核-壳结构的磁性金属有机骨架材料及其制备方法 |
| CN105259211A (zh) * | 2015-10-13 | 2016-01-20 | 武汉工程大学 | 一种气体传感器纳米敏感材料、其浆料及其制备方法和应用 |
| CN108918631A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-11-30 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 一种超快速原位合成MOFs/ZnO复合气敏膜的制备方法 |
| CN109085206A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-12-25 | 齐鲁工业大学 | 一种Fe2O3-TiO2气敏传感器的制备方法 |
| CN109589933A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-09 | 常州大学 | 一种磁性纳米复合材料UiO-66/Fe3O4/GO的制备方法及应用 |
| CN110813202A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-02-21 | 东莞理工学院 | 一种Co3O4@ZIF-67核壳结构材料的制备方法及其应用 |
| CN110940707A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-03-31 | 杭州电子科技大学 | 一种超敏感乙醇气体传感器用ZnO-In2O3纳米复合材料的制备方法 |
| CN112858402A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-28 | 杭州电子科技大学 | 一种气/湿敏两用半导体传感器的制备方法及使用方法 |
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105233799A (zh) * | 2015-06-03 | 2016-01-13 | 西北师范大学 | 一种核-壳结构的磁性金属有机骨架材料及其制备方法 |
| CN105259211A (zh) * | 2015-10-13 | 2016-01-20 | 武汉工程大学 | 一种气体传感器纳米敏感材料、其浆料及其制备方法和应用 |
| CN108918631A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-11-30 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 一种超快速原位合成MOFs/ZnO复合气敏膜的制备方法 |
| CN109085206A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-12-25 | 齐鲁工业大学 | 一种Fe2O3-TiO2气敏传感器的制备方法 |
| CN109589933A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-09 | 常州大学 | 一种磁性纳米复合材料UiO-66/Fe3O4/GO的制备方法及应用 |
| CN110940707A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-03-31 | 杭州电子科技大学 | 一种超敏感乙醇气体传感器用ZnO-In2O3纳米复合材料的制备方法 |
| CN110813202A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-02-21 | 东莞理工学院 | 一种Co3O4@ZIF-67核壳结构材料的制备方法及其应用 |
| CN112858402A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-28 | 杭州电子科技大学 | 一种气/湿敏两用半导体传感器的制备方法及使用方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 季俊红;季生福;杨伟;李成岳;: "磁性Fe_3O_4纳米晶制备及应用", 化学进展 * |
| 尹婵等: "纳米四氧化三铁粒子制备方法的研究进展", 《四川环境》 * |
| 文颖慧等: "多醇法可控制备羧基化Fe_3O_4超顺磁性微球", 《功能材料》 * |
| 杨朝等: "空心球Fe_3O_4&海绵状碳复合材料制备及其电化学性能表征", 《材料工程》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113984848A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-01-28 | 吉林大学 | 基于Ga掺杂beta-Fe2O3纳米八面体敏感材料的乙醇气体传感器及其制备方法 |
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