Fe/Ni-MOF衍生的Fe^(3+)掺杂NiO丙酮传感器研究

摘要

采用水热法制备了球形纳米花状Fe/Ni-MOF,通过煅烧制备其衍生物Fe^(3+)掺杂的NiO(标记为Fe-NiO),对系列Fe-NiO进行表征并制备成传感器研究其气敏性能。通过表征和测试发现,Fe3+是通过原位合成进入NiO晶格中取代Ni^(2+),Fe^(3+)的加入不仅有助于Fe-NiO在高温煅烧后保持更好的形貌,而且能够降低NiO中的载流子浓度增加空气中的电阻,有助于传感器性能的提升。Fe3+掺杂量为15%的样品对5×10^(-6)丙酮具备最佳的传感性能,灵敏度达到327.4%,气敏性能较纯NiO提升了13倍,在150℃的工作温度下具有快的响应速度(7 s),电阻恢复90%需26 s,可在短时间内用于检测丙酮目标气体。Fe-NiO-15%制成的丙酮传感器具有良好的重复性、稳定性,受湿度影响小。