CN117003293A - 一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料及其制备方法和应用，包括以下步骤：将六水合硝酸钴和2‑甲基咪唑溶液混合反应得到ZIF‑67胶状溶液；将ZIF‑67胶状溶液静置20～24h，经离心分离沉淀，得到固体产物ZIF‑67；将所述固体产物ZIF‑67经干燥、恒温煅烧后得到改性Co3O4材料；将改性Co3O4材料和有机配体溶于甲醇，搅拌混合，加热反应得到改性Co3O4/MOFs复合气敏材料。本发明制备了Co3O4多孔笼材料，并在其实现了疏水透气包覆，制备得到Co3O4/MOFs复合材料，并构筑了相应的气敏传感器提高其丙酮检测灵敏度，并且具有优异的抗湿性能。
Description
技术领域
本发明涉及气体传感器技术领域，尤其涉及一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料及其制备方法和应用。
背景技术
近年来，在万物互联的大背景驱动下，气敏传感器在可穿戴设备、室内气体检测、呼气诊断等领域需求激增，因而对气敏传感器的综合性能提出了越来越高的要求。近年来，呼气丙酮检测在临床诊断和研究中受到了广泛关注。丙酮作为一种代谢产物，可以反映人体内酮体的产生和代谢情况。因此丙酮检测在糖尿病早期诊断、酮症酸中毒的预防和治疗等方面具有重要意义。与气相色谱-质谱联用、质子转移反应质谱、激光光谱等呼气检测技术相比，基于金属氧化物半导体(MOS)的气体传感器由于其简单的工作原理和配置，具有尺寸小、成本低、效率高、操作简单、易于集成等优点，为开发小型便携式在线呼吸诊断提供了契机和方向。人体呼吸是一种高湿度气体环境(相对湿度RH＞87％)，然而，大多数MOS都是湿度的敏感材料。MOS气体传感器工作过程中，水分子会通过吸附脱附平衡与目标气体争夺材料表面的吸附氧，使传感器性能恶化，无法满足其在高湿度环境下疾病筛查的实际应用。
目前针对抗湿性气敏传感器的研究主要有配置除湿装置，如防水防尘罩；湿度补偿，如在原有测量电路上串联湿敏电阻来补偿由于湿度变化所引起的误差；算法补偿，如通过ANN等人工智能算法进行数据校准；材料设计，如中国专利CN115343335A公开了一种增强抗湿性能的纳米粒子组装材料气敏传感器及其制备方法，包括带有绝缘衬底的叉指电极以及在叉指电极上沉积的金属纳米粒子，在叉指电极的电极两端输入电压，叉指之间形成偏压，通过金属纳米粒子形成导电通路，产生电信号作为气敏传感响应信号；在叉指电极及金属纳米粒子表面，质地均匀的涂镀了疏水薄膜层，疏水薄膜层为PMMA、PDMS、PTFE、PFA和SiO2等疏水材料中的一种或多种，疏水薄膜层将内部金属纳米粒子与外部环境中的水蒸气隔绝，对金属纳米粒子及叉指电极表面起到很好的保护作用，达到增强抗湿性、提高稳定性的目的。
但上述现有技术方案仍存在以下缺点：(1)基于除湿装置、湿度补偿、算法补偿等方法结构相对复杂，都需要增加传感器的成本，没有从材料性能的源头上解决MOS材料不耐湿的技术问题；(2)从材料设计角度考虑，在金属纳米粒子外涂镀疏水薄膜层，该方法抗湿效果相对较差，且气敏材料的选择性随着疏水薄膜层的添加容易受到影响。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料及其制备方法和应用，以解决现有气敏传感器难以同时兼顾抗湿效果好和检测灵敏度好的技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明提供了一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将六水合硝酸钴溶于甲醇中形成第一溶液，将2-甲基咪唑溶于甲醇中形成第二溶液，将第一溶液和第二溶液混合反应得到ZIF-67胶状溶液；
步骤二：将ZIF-67胶状溶液静置20～24h，经离心分离沉淀，得到固体产物ZIF-67；将所述固体产物ZIF-67经干燥、恒温煅烧后得到改性Co3O4材料；
步骤三：将改性Co3O4材料和有机配体溶于甲醇，搅拌混合，加热反应得到改性Co3O4/MOFs复合气敏材料。
需要说明的是，步骤一中将第一溶液和第二溶液在23～27℃搅拌反应10～30min，得到紫色的ZIF-67胶状溶液。步骤二中，将ZIF-67胶状溶液在于室温(23～27℃)下静置20～24h，然后通过液相扩散法，促进紫色晶体的形成，在2000～8000r/min的转速下离心3～10min，再采用甲醇洗涤3～5次，以去除沉淀物表面残留的有机和无机杂质，得到固体产物ZIF-67；固体产物ZIF-67的干燥温度为60～80℃，干燥时间为3～5h。
本发明中，通过将六水合硝酸钴溶液与2-甲基咪唑溶液进行反应，并经离心、干燥、恒温煅烧得到改性Co3O4材料，该改性Co3O4材料为多孔结构，致使其比常规Co3O4材料相比具有大的比表面积，同时丰富的孔道结构和大的比表面积，可有效缩短气体扩散距离，作为气敏材料可有利于提高其灵敏度；进一步将该改性Co3O4材料与有机配体反应，促使MOFs(金属有机骨架)完全包覆在改性Co3O4材料表面，实现疏水透气包覆，MOFs的疏水性基团可减弱水分子对气敏材料的影响，通过MOFs可将水分子和丙酮分子分离，仅使丙酮分子透过MOFs材料进入改性Co3O4材料中，提高气敏材料的抗湿性能；同时，MOFs材料的独特孔结构可以隔绝大尺寸的气体分子，促使改性Co3O4材料的活性位点可以更多地用于吸附丙酮分子，从而实现丙酮分子的预浓缩，提高气敏材料的灵敏度。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述六水合硝酸钴和2-甲基咪唑的摩尔比为1：(2～2.5)。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一溶液中六水合硝酸钴的浓度为0.05～0.07g/ml，所述第二溶液中2-甲基咪唑的浓度为0.03～0.04g/ml。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述改性Co3O4材料与有机配体的质量比为1:(1～4)。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述有机配体为1，3，5-苯三甲酸或2，5-二羟基对苯二甲酸。不同的有机配体制备得到的MOFs材料不仅孔隙大小不同，且含有不同的官能团，因此有机配体的类型会影响其对丙酮分子的预浓缩能力，进而影响气敏材料的灵敏度。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤二中恒温煅烧的温度为350～450℃，升温速率为1～20℃/min，退火时间为0.5～2 h，所述恒温煅烧在充满空气的马弗炉中进行。
本发明中，2-甲基咪唑与Co离子配位作用形成了ZIF-67，ZIF-67是以Co离子为金属节点，有机咪唑酯交联连接到金属节点上，形成的一种十二面体框
架，具有多孔结构；在恒温煅烧时，ZIF-67与氧气反应得到改性Co3O4材料，该改性Co3O4材料为空心的多孔笼结构。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤三中加热反应温度为180～200℃，反应时间为5～10h。
本发明中，通过将MOFs包覆于改性Co3O4材料的多孔结构外形成新的气敏材料，但由于该多孔结构为空心结构，反应温度过高或反应时间过长，都会导致改性Co3O4材料的多孔结构坍塌，从而无法形成气敏材料；而反应温度过低或反应时间过短，则会使MOFs难以完全包覆改性Co3O4材料。
第二方面，本发明提供了一种如上所述的一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料制备方法制得的改性Co3O4/MOFs复合气敏材料。
第三方面，本发明提供了一种如上所述的改性Co3O4/MOFs复合气敏材料的应用，将改性Co3O4/MOFs复合气敏材料制成浆料涂覆于气敏传感器本体。
在以上技术方案的基础上，优选的，将改性Co3O4/MOFs复合气敏材料与无水乙醇研磨混合形成浆料，将所述浆料涂覆于所述气敏传感器的带有金电极的平面基板上，干燥成膜，并经老化处理得到改性Co3O4/MOFs丙酮传感器。
需要说明的是，老化处理具体为：将器件置于气敏分析***配套的老化台上在200℃空气环境中老化1d，通过老化处理可提高该气敏传感器的稳定性和重复性。
本发明的一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料及其制备方法和应用相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)通过制备将Co3O4材料进行改性制备，使其形成空心的多孔笼结构，致使其比常规Co3O4材料相比具有大的比表面积，同时丰富的孔道结构和大的比表面积，可有效缩短气体扩散距离，作为气敏材料可有利于提高其灵敏度；
(2)通过在改性Co3O4材料表面包覆疏水性的MOFs制备得到复合气敏材料，实现疏水透气包覆，通过MOFs的疏水性基团可减弱水分子对气敏材料的影响，且可实现气体分子的预浓缩，进一步提高气敏材料的灵敏度，将本发明制备的改性Co3O4/MOFs复合气敏材料应用于气敏传感器中，可在提高丙酮检测灵敏度的同时，具有优异的抗湿性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为对比例1和实施例1～2制备的气敏材料的SEM图像；
图2为对比例1和实施例1～2制备的气敏材料的X射线衍射图谱；
图3为对比例1和实施例1～2制备的气敏传感器在不同工作温度下对50ppm丙酮的响应值；
图4为对比例1和实施例1～2制备的气敏传感器在最佳工作温度下对丙酮的浓度-响应值关系；
图5为对比例1和实施例1～2制备的气敏传感器在不同湿度条件对50ppm丙酮的湿度变异系数。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
为使得本领域技术人员能够更加清楚的了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。如果实施例中未注明的实验具体条件，通常按照常规条件，或者按照试剂公司所推荐的条件：下述实施例中所用的试剂、耗材等，如无特殊说明，均可通过商业途径获得。
实施例1
本实施例提供了一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料及其制备方法和应用，具体操作步骤如下：
(1)将5.59g六水合硝酸钴溶于甲醇中形成第一溶液，将3.15g 2-甲基咪唑溶于甲醇中形成第二溶液，将第一溶液和第二溶液混合，在25℃下磁力搅拌10min，得到紫色的ZIF-67胶状溶液；
(2)将ZIF-67胶状溶液在25℃下静置24h，通过液相扩散法，促进紫色晶体的形成，在5000r/min的转速下离心10min，再采用甲醇洗涤3～5次，离心收集得到固体产物ZIF-67；
(3)将固体产物ZIF-67置于鼓风干燥箱中干燥，干燥温度为70℃，干燥时间为4h，干燥后置于马弗炉中，于400℃，10℃/min下退火1h后得到改性Co3O4材料；
(4)将20mg Co3O4多孔笼材料和40mg 1，3，5-苯三甲酸(质量比为1:2)放置在聚四氟乙烯内衬中，加入40mL甲醇并磁力搅拌均匀，形成混合溶液，在190℃下溶剂热反应8h，使Co基MOFs生长在Co3O4表面得到改性Co3O4/MOFs气敏材料。
实施例2
本实施例提供了一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料及其制备方法和应用，具体操作步骤如下：
(1)将5.59g六水合硝酸钴溶于甲醇中形成第一溶液，将3.55g 2-甲基咪唑溶于甲醇中形成第二溶液，将第一溶液和第二溶液混合，在23℃下磁力搅拌20min，得到紫色的ZIF-67胶状溶液；
(2)将ZIF-67胶状溶液在23℃下静置20h，通过液相扩散法，促进紫色晶体的形成，在2000r/min的转速下离心3min，再采用甲醇洗涤3～5次，离心收集得到固体产物ZIF-67；
(3)将固体产物ZIF-67置于鼓风干燥箱中干燥，干燥温度为60℃，干燥时间为3h，干燥后置于马弗炉中，于400℃，10℃/min下退火1h后得到改性Co3O4材料；
(4)将20mg Co3O4多孔笼材料和20mg 2，5-二羟基对苯二甲酸(质量比为1:1)放置在聚四氟乙烯内衬中，加入20mL甲醇并磁力搅拌均匀，形成混合溶液，在180℃下溶剂热反应5h，使Co基MOFs生长在Co3O4表面得到改性Co3O4/MOFs气敏材料。
实施例3
本实施例提供了一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料及其制备方法和应用，具体操作步骤如下：
(1)将5.59g六水合硝酸钴溶于甲醇中形成第一溶液，将3.95g 2-甲基咪唑溶于甲醇中形成第二溶液，将第一溶液和第二溶液混合，在27℃下磁力搅拌30min，得到紫色的ZIF-67胶状溶液；
(2)将ZIF-67胶状溶液在27℃下静置22h，通过液相扩散法，促进紫色晶体的形成，在8000r/min的转速下离心10min，再采用甲醇洗涤3～5次，离心收集得到固体产物ZIF-67；
(3)将固体产物ZIF-67置于鼓风干燥箱中干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为5h，干燥后置于马弗炉中，于400℃，10℃/min下退火1h后得到改性Co3O4材料；
(4)将20mg Co3O4多孔笼材料和80mg 1，3，5-苯三甲酸(质量比为1:4)放置在聚四氟乙烯内衬中，加入60mL甲醇并磁力搅拌均匀，形成混合溶液，在200℃下溶剂热反应10h，使Co基MOFs生长在Co3O4表面得到改性Co3O4/MOFs气敏材料。
实施例4
本实施例提供了一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料及其制备方法和应用，具体操作步骤同实施例1，区别在于：步骤(4)中将20mg Co3O4多孔笼材料和20mg 2，5-二羟基对苯二甲酸(质量比为1:1)放置在聚四氟乙烯内衬中反应。
实施例5
本实施例提供了一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料及其制备方法和应用，具体操作步骤同实施例1，区别在于：步骤(4)中将20mg Co3O4多孔笼材料和80mg 2，5-二羟基对苯二甲酸(质量比为1:4)放置在聚四氟乙烯内衬中反应。
实施例6
本实施例提供了一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料及其制备方法和应用，具体操作步骤同实施例1，区别在于：步骤(4)中溶剂热反应温度为180℃。
实施例7
本实施例提供了一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料及其制备方法和应用，具体操作步骤同实施例1，区别在于：步骤(4)中溶剂热反应温度为200℃。
实施例8
本实施例提供了一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料及其制备方法和应用，具体操作步骤同实施例1，区别在于：步骤(4)中溶剂热反应温度为300℃。在制备改性Co3O4/MOFs复合气敏材料时，改性Co3O4材料的空心结构坍塌，导致无法形成改性Co3O4/MOFs复合气敏材料。
实施例9
本实施例提供了一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料及其制备方法和应用，具体操作步骤同实施例1，区别在于：步骤(4)中溶剂热反应时间为5h。
实施例10
本实施例提供了一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料及其制备方法和应用，具体操作步骤同实施例1，区别在于：步骤(4)中溶剂热反应时间为10h。
实施例11
本实施例提供了一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料及其制备方法和应用，具体操作步骤同实施例1，区别在于：步骤(4)中溶剂热反应时间为15h。在制备改性Co3O4/MOFs复合气敏材料时，改性Co3O4材料的空心结构坍塌，导致无法形成改性Co3O4/MOFs复合气敏材料。
对比例1
本对比例提供了一种改性Co3O4气敏材料及其制备方法和应用，具体操作步骤同实施例1，区别在于：未进行步骤(4)的操作，步骤(5)中采用改性Co3O4材料替换改性Co3O4/MOFs气敏材料。
制备气敏传感器
分别称取5-10mg实施例1～11以及对比例1中制备的气敏材料，与无水乙醇于玛瑙研钵中研磨混合均匀形成浆料，用细毛刷蘸取浆料涂覆于带有金电极的平面基板上，使其完全覆盖金电极，将平面基板放置于鼓风干燥箱中烘干，然后通过铂丝导线将平面基板焊接在四角管座上。将上述器件置于气敏分析***配套的老化台上200℃加热老化一天，得到其对应的气敏传感器。在40～90％RH湿度范围内，检测气敏传感器对丙酮的响应值，并计算变异系数，其中变异系数为湿度范围内测得的多个响应值的标准差/平均值，变异系数越小表明抗湿性能越好，其结果见表1。
表1
由表1可知，通过本发明的方法制备得到的气敏材料应用于气敏传感器，相比于对比例1制备的材料，其抗湿性能以及检测敏感度均更好，可将气敏传感器的抗湿性能控制在10％以内，通过将Co3O4材料改性制备为具有多孔笼结构的改性Co3O4材料，并在其表面包覆MOFs，可在保证对丙酮检测敏感度的同时，显著提高气敏材料的抗湿性能。通过实施例1和实施例2的比较，可见有机配体的类型会影响气敏材料性能，不同的有机配体对气体的预浓缩能力不同，实施例2中采用2，5-二羟基对苯二甲酸作为有机配体，可显著提高气体的预浓缩能力，从而导致气敏材料响应值明显升高；实施例1中采用1，3，5-苯三甲酸作为有机配体，其抗湿性可明显提高。通过实施例1与实施例4～5的比较，可知改性Co3O4材料与有机配体的质量比可对气敏材料的抗湿性能产生影响，有机配体过少可能会影响对于Co3O4的完全包覆，过多可能会对丙酮检测的敏感度产生影响。从实施例可以看出，气敏材料的响应值随着湿度呈现先升高后降低的趋势，其原因在于：改性Co3O4材料表面存在大量氧空位，氧空位能提高局部电荷密度和增强静电场，使吸附的水分子解离成OH-和H+，OH-铆钉在氧空位的位置，而H+从桥联氧吸附着到另一个氧上形成第二个OH-基团，增加了吸附氧物种及含量。因此，起初随着湿度的增加，传感器的响应值提高，而高湿度下(约80％RH)，水分子物理吸附在气敏材料表面并形成连续的水层，隔绝了部分丙酮分子与气敏材料的接触，从而促使响应值降低。
通过实施例1与实施例6～8的比较，可知改性Co3O4材料与有机配体的反应温度会对气敏材料的性能产生影响，当反应温度过高时，会导致的改性Co3O4空心结构的坍塌，从而无法形成气敏材料，如实施例8中在制备改性Co3O4/MOFs复合气敏材料时，改性Co3O4材料的空心结构坍塌，形成纳米片状或颗粒状的Co3O4材料，但由于引入了有机配体，仍会生成包覆结构，但片状或颗粒状的Co3O4材料的比表面积会降低，促使活性位点数量减少，抗湿性能和响应值均会显著降低。而当反应温度过低时，会影响对于的Co3O4完全包覆，从而降低其抗湿性能。通过实施例1与实施例9～11的比较，可知改性Co3O4材料与有机配体的反应时间会对气敏材料的性能产生影响，如实施例11中反应时间过长，会导致改性Co3O4材料完全转化为MOFs，即便抗湿性能有所提高，但由于响应值太低，已基本无法实现对丙酮气体的检测；而当反应时间过短时，会影响对于的Co3O4完全包覆，从而降低其抗湿性能。
图1中a图示出了对比例1制备的改性Co3O4气敏材料样品(Co-0)的电镜图，b图示出了实施例1制备的改性Co3O4/MOFs气敏材料样品(Co-1)的电镜图以及实施例2制备的改性Co3O4/MOFs气敏材料样品(Co-2)的电镜图，可以观察到对比例1的样品呈向内凹陷的多孔十二面体状，颗粒粒径约为1μm；实施例1的样品表面由若干直径约100nm的小颗粒包裹，呈类十二面体状；实施例2的样品表面由若干片状颗粒包裹，呈类十二面体状。
图2中示出了对比例1、实施例1和实施例2的气敏材料样品的X射线衍射结果。三组样品均观察到清晰的衍射峰，并与Co3O4标准卡片(ICDD04-005-7243)匹配，说明样品具有非常高的纯度。另一方面，Co-1样品在7.03°、Co-2在6.78°、11.74°均出现了新的衍射峰，这表明Co基MOFs结构的成功合成。附图2结果表明Co3O4/MOFs气敏材料的成功制备。
图3示出了对比例1、实施例1和实施例2制备的气敏传感器(分别采用S-0、S-1和S-2表示)在不同工作温度下对50ppm丙酮的响应值，可知基于改性Co3O4/MOFs气敏材料的气敏传感器的最佳工作温度为165℃。
图4示出了对比例1、实施例1和实施例2制备的气敏传感器在最佳工作温度下对丙酮的浓度-响应值关系，可知相比于对比例1，实施例1和实施例2制备的气敏传感器均能对不同浓度(2-100ppm)的丙酮表现出可观测的响应，这得益于改性Co3O4气敏材料的多孔结构提供了更多的敏感位点便于目标气体吸附并实现气敏响应。
图5示出了对比例1、实施例1和实施例2制备的气敏传感器在不同湿度条件下对50ppm丙酮的湿度变异系数，可知，在40～90％RH湿度范围内，实施例1和实施例2制备的气敏传感器对50ppm丙酮表现出近乎恒定的响应，其湿度变异系数均小于10％(S-1为6.71％，S-2为8.16％)。相比于对比例1制备的气敏传感器，基于改性Co3O4/MOFs气敏材料构筑的气敏传感器湿度变异系数显著降低，这得益于改性Co3O4/MOFs气敏材料复合结构的成功构筑。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：将六水合硝酸钴溶于甲醇中形成第一溶液，将2-甲基咪唑溶于甲醇中形成第二溶液，将第一溶液和第二溶液混合反应得到ZIF-67胶状溶液；
步骤二：将ZIF-67胶状溶液静置20～24h，经离心分离沉淀，得到固体产物ZIF-67；将所述固体产物ZIF-67经干燥、恒温煅烧后得到改性Co3O4材料；
步骤三：将改性Co3O4材料和有机配体溶于甲醇，搅拌混合，加热反应得到改性Co3O4/MOFs复合气敏材料。
2.如权利要求1所述的一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料制备方法，其特征在于：所述六水合硝酸钴和2-甲基咪唑的摩尔比为1：(2～2.5)。
3.如权利要求1所述的一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料制备方法，其特征在于：所述第一溶液中六水合硝酸钴的浓度为0.05～0.07g/ml，所述第二溶液中2-甲基咪唑的浓度为0.03～0.04g/ml。
4.如权利要求1所述的一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料制备方法，其特征在于：所述改性Co3O4材料与有机配体的质量比为1:1～4。
5.如权利要求3所述的一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料制备方法，其特征在于：所述有机配体为1，3，5-苯三甲酸或2，5-二羟基对苯二甲酸。
6.如权利要求1所述的一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料制备方法，其特征在于：所述步骤二中恒温煅烧的温度为350～450℃，升温速率为1～20℃/min，退火时间为0.5～2h，所述恒温煅烧在充满空气的马弗炉中进行。
7.如权利要求1所述的一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料制备方法，其特征在于：所述步骤三中加热反应温度为180～200℃，反应时间为5～10h。
8.如权利要求1～7任一项所述的一种改性Co3O4/MOFs复合气敏材料制备方法制得的改性Co3O4/MOFs复合气敏材料。
9.如权利要求8所述的改性Co3O4/MOFs复合气敏材料的应用，其特征在于：将改性Co3O4/MOFs复合气敏材料制成浆料涂覆于气敏传感器本体。
10.如权利要求9所述的改性Co3O4/MOFs复合气敏材料的应用，其特征在于：
将改性Co3O4/MOFs复合气敏材料与无水乙醇研磨混合形成浆料，将所述浆料涂覆于所述气敏传感器的带有金电极的平面基板上，干燥成膜，并经老化处理得到改性Co3O4/MOFs丙酮传感器。
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2023
- 2023-07-31 CN CN202310945937.5A patent/CN117003293B/zh active Active
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