金属有机框架衍生微花状NiO-In2O3复合结构的制备及其对超低浓度甲醛气体检测性能的研究

• Published in: 分析化学 Vol. 52; no. 8; pp. 1141 - 1151
• Main Authors: 罗翠线, 侯娇红, 贾文涛, 王大铭, 薛令荣
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 山西财经大学信息学院,太原 030006 2024
• Subjects: Metal organic framework; 甲醛检测; 金属有机框架; 气体传感器; Detection of formaldehyde; 氧化镍与氧化铟复合结构; Nickel oxide and indium oxide composite structure; Gas sensor
• ISSN: 0253-3820
• DOI: 10.19756/j.issn.0253-3820.231380

甲醛是工业场所和室内常见的一种有机溶剂,严重危害人类健康,因此开发响应快、检出限低和寿命长的高灵敏度甲醛传感器具有重要价值.以铟基金属有机框架(Indium-based metal organic framework,In-MOF)作为前驱体制备了NiO-In2O3 复合结构,并以In2O3 和NiO-In2O3 作为敏感材料分别构建了甲醛气体传感器,系统研究了传感器对甲醛气体的敏感特性.结果表明,In2O3 材料呈现微花状结构,NiO-In2O3 复合结构则是在In2O3 表面附着NiO纳米颗粒.传感器在相对湿度为33%和75%的环境中对甲醛均具有良好的检测性能,其中NiO-In2O3 复合结构传感器在相同测试条件下对甲醛的响应特性远优于In2O3 传感器,这与NiO的催化作用以及NiO与In2O3 之间形成的异质结构密切相关.NiO-In2O3 复合结构传感器在200℃工作温度下、相对湿度为33%和75%时,对10 μL/L甲醛的响应值分别为21.3和12.6,响应/恢复时间分别为4/6 s和7/10 s,检出限分别为1.2×10-7 μL/L和4.1×10-5 μL/L.此传感器具有优异的选择性和长期稳定性,在低浓度甲醛气体高性能检测领域具有广阔的应用前景.