基于ZIF-8模板的多孔性ZnO材料制备及其气敏性能的研究

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1、分类号：TP212单位代码：10183研究生学号：2015514005密级：公开吉林大学硕士学位论文（专业学位）基于ZIF-8模板的多孔性ZnO材料制备及其气敏性能的研究ResearchonpreparationandgassensingperformanceofporousZnOmaterialbasedonZIF-8astemplate作者姓名：郭思佳类别：工程硕士领域（方向）：功能材料及传感器指导教师：张歆东教授培养单位：电子科学与工程学院2018年5月—————————————————————基于ZIF-8模板的多孔性ZnO材料制备及其气敏性能的研究————————————————

2、—————ResearchonpreparationandgassensingperformanceofporousZnOmaterialbasedonZIF-8astemplate—————————————————————作者姓名：郭思佳领域（方向）：功能材料及传感器指导教师：张歆东教授类别：工程硕士答辩日期：2018年5月25日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用。应承（但纯学术性使用不在此限）否则，担侵权的法律责任。吉林

3、大学博士或硕士）学位论文原创性声明（．所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独本人郑重声明．立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研。究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期曰摘要基于ZIF-8模板的多孔性ZnO材料制备及其气敏性能的研究近年来，由于有毒气体对环境和人体健康的危害，人们越来越重视有毒气体的检测。甲醛是一种有毒气体，是家庭装修后的主要污染物。甲醛也是引起病态建筑综合症（SBS）的主

4、要气体之一，接触它会给人带来许多不良症状，对人的健康构成威胁。许多材料被科学家应用来检测甲醛，如Au@SnO2，In2O3掺杂的ZnO等等。然而，这些材料响应/恢复时间长，给甲醛的检测带来了很多不便。因此,反应速度快、选择性好的新型材料受到科学家们的很多关注。金属有机骨架材料是一类具有可调孔径的有序网络的新型复合材料。这类材料具有一些特殊性质，其重要的应用甚广，包括气体吸收分离，药物运输以及光传感等，沸石咪唑骨架材料（ZIFs）因其可行的合成方法和优良的化学和热稳定性受到很多人关注。锌基复合材料ZIF-8具有独特的结构和良好的稳定性，已应用于许多领域，但由于其气敏性能差，很少直接应用在气体

5、传感。然而，人们可以利用其独特的结构，将其作为模板制备空心微/纳米结构金属氧化物，使它间接应用于气敏成为可能。本文通过对ZIF-8进行制备，探究其最佳的合成及煅烧条件，制备基于ZIF-8模板的多孔性ZnO材料，研究如何改善其气体敏感性能。论文主要研究内容如下：（1）通过静置法制备ZIF-8，并改变反应溶剂，分别用DMF、乙醇、甲醇进行合成，探究溶剂对ZIF-8形貌的影响。（2）将制备好的材料分别在300°C、350°C、400°C下煅烧，探究温度对形貌以及最终生成物成分的影响。同时，也改变了升温速率，探究了其对形貌的影响。接下来探索以ZnO为基底的气体传感器性能。在响应度上，反应溶液为甲醇

6、，煅烧温度为350°C，升温速率为1°C/min的材料响应度最高，其对100ppm甲醛响应为10。在选择性上，反应溶液为甲醇，煅烧温度为350°C，升温速率为1°C/min的材料对甲醛的选择性最好。关键词：纳米材料，ZIF-8，气体传感器，甲醛。IAbstractThepreparationofporousZnObasedonZIF-8templateandgassensingperformanceofthegassensorInrecentyears,owingtothefactthattoxicgasescancausedamagetoenvironmentandhumanhealth

7、,peoplepaygreatattentiontodetectingtoxicgases.Formaldehydeisoneofthetoxicgases,whichisthemainpollutantafterhomedecoration.Formaldehydealsoisoneofthesourcematerialsanditcancausesickbuildingsyndrome(SBS).Itcanbring