基于双金属MOFs制备Co_(3)O_(4)/In_(2)O_(3)复合物及其气敏性能的研究

摘要

以硝酸铟(In(NO_(3))_(3)·x H_(2)O)、对苯二甲酸(H_(2)BDC)、六水合硝酸钴(Co(NO;)·6H_(2)O)为原料,首先采用一锅油浴法合成了含有Co^(2+)的铟基金属有机框架材料(MOFs)Co^(2+)/CPP-3(In)材料,然后在450℃下焙烧制备Co_(3)O_(4)/In_(2)O_(3)复合物气敏材料,将Co_(3)O_(4)/In_(2)O_(3)复合物的粉体制作成传感器,并对其气敏性能进行研究。利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪(XRD)对双金属MOFs Co^(2+)/CPP-3(In)材料和Co_(3)O_(4)/In_(2)O_(3)复合物进行表征,采用静态配气法测试其气敏性能。结果表明,Co_(3)O_(4)/In_(2)O_(3)(n_(Co):n_(In)=0.4:1)样品的形貌保留了其MOFs前驱体的棒状结构,棱柱形框架更为突出,表面呈凹陷状,棒体中间粗两边细,六角截面和棒体均布满了孔洞。结合EDX和XRD表征结果,Co^(2+)/CPP-3(In)MOFs前驱体完全转化成Co_(3)O_(4)/In_(2)O_(3)复合物;Co_(3)O_(4)/In_(2)O_(3)(n_(Co):n_(In)=0.4:1)复合物在70℃下对5×10^(-6)H_(2)S的气敏性能最优,响应值达到153,是同条件下纯In_(2)O_(3)对H_(2)S响应值的5倍,并且有较好的重复性、选择性和稳定性。