金屬有機(jī)框架衍生微花狀NiO-In2O3復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備及其對(duì)超低濃度甲醛氣體檢測(cè)性能的研究

摘要 甲醛是工業(yè)場(chǎng)所和室內(nèi)常見(jiàn)的一種有機(jī)溶劑，嚴(yán)重危害人類(lèi)健康，因此開(kāi)發(fā)響應(yīng)快、檢出限低和壽命長(zhǎng)的高靈敏度甲醛傳感器具有重要價(jià)值。以銦基金屬有機(jī)框架（Indium-based metal organic framework，In-MOF）作為前驅(qū)體制備了NiO-In2O3 復(fù)合結(jié)構(gòu)，并以In2O3 和NiO-In2O3 作為敏感材料分別構(gòu)建了甲醛氣體傳感器，系統(tǒng)研究了傳感器對(duì)甲醛氣體的敏感特性。結(jié)果表明， In2O3 材料呈現(xiàn)微花狀結(jié)構(gòu)， NiO-In2O3 復(fù)合結(jié)構(gòu)則是在In2O3 表面附著NiO 納米顆粒。傳感器在相對(duì)濕度為33%和75%的環(huán)境中對(duì)甲醛均具有良好的檢測(cè)性能，其中NiO-In2O3 復(fù)合結(jié)構(gòu)傳感器在相同測(cè)試條件下對(duì)甲醛的響應(yīng)特性遠(yuǎn)優(yōu)于In2O3 傳感器，這與NiO 的催化作用以及NiO 與In2O3 之間形成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。NiO-In2O3 復(fù)合結(jié)構(gòu)傳感器在200 ℃工作溫度下、相對(duì)濕度為33%和75%時(shí)，對(duì)10 μL/L 甲醛的響應(yīng)值分別為21.3 和12.6，響應(yīng)/恢復(fù)時(shí)間分別為4/6 s 和7/10 s， 檢出限分別為1.2×10–7 μL/L 和4.1×10–5 μL/L。此傳感器具有優(yōu)異的選擇性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，在低濃度甲醛氣體高性能檢測(cè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞 金屬有機(jī)框架；氧化鎳與氧化銦復(fù)合結(jié)構(gòu)；氣體傳感器；甲醛檢測(cè)