基于金属有机框架化合物修饰的QCM气体传感器的研究

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2、段保存、汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后使用本授权书。学位论文作者签名：二泣L指导教师签名：王垒垄签名日期：1矽哆年r月弓J同辽0：师范大学硕士学位论文摘要本文研究了三种基于金属有机框架化合物的石英晶体微天平气体传感器，发现了一种新的修饰材料——金属有机框架化合物(MOF)，用其修饰在石英晶体微天平卜，制作简单；得到的修饰电极在检测多种气体时表现出优良的性能。本文共制备了三种修饰电极，并将其分别应用于水分、吡啶、甲醇的浓度测定，其结果令人满意。采用滴涂的方法分别制备了基于金属有机框架化合物C02(

3、oda)2(4，4'-bipy)、AI(OH)(1，4．NDC)、C02(4，4'-bipy)(1，3．BDC)修饰的石英晶体微天平气体传感器，分别以水分、吡啶、甲醇作为研究对象进行检测，考察了这些修饰电极对不同气体的响应性能。结果表明：基于金属有机框架化合物C02(oda)2(4，4'-bipy)、AI(OH)(1，4．NDC)、C02(4，4’bipy)(1，3．BDC)修饰的石英晶体微天平传感器分别对水分、吡啶、甲醇的检测表现出良好的性能，与文献相比具有检测限低、灵敏度高和稳定性好等特点。首先，C02(oda)2(4，4'-bipy)修饰的

4、QCM气体传感器对水分浓度的检测具有很好的性能，其最低检测限为0．16ppm(信噪比为3：1)，灵敏度为87．41Hz／ppm，此外，将此传感器在实际环境中对11％至95％相对湿度(RH％)进行了检测，结果证明该传感器性能优良，该传感器不仅能够应用于实际湿度环境测定，还可以用于微量水分的测定。其次，AI(OH)(1，4．NDC)修饰的QCM气体传感器对吡啶有很好的响应，比文献报道的吡啶传感器灵敏度更高、稳定性更好，并且表现出了较好的选择性和使用寿命，传感器的频率变化与吡啶浓度之间呈现出较好的线性关系。最后，制备了C02(4，4'-bipy)(1，

5、3．BDC)修饰的甲醇传感器，考察了材料分散剂、修饰量对传感器性能的影响，并在最佳条件下讨论了传感器的频率响应与甲醇浓度间的关系。本文通过对有机金属框架化合物结构中吸附特性的研究，为石英晶体微天平在气体传感器方面的应用提供了一个新的平台。关键词：金属有机框架化合物(MOF)；石英晶体微天平(QCM)；气体传感器基丁．金属有机框架化合物修饰的QCM气体传感器的研究TheGasSensorBasedonMetal—organicFrameworksModifiedQuartzCrystalMicrobalanceAbstractInthepresen

6、tthesis，theperformancesofthethreekindsoforganicmetalframeworkmodifiedgassensorhavebeenstudied．Andabettermodificationmaterial，organicmetalframework，hasbeendiscovered．Thegassensorsmodifiedbyorganicmetalframeworksshowexcellentfunctionfordetectingmanygas．Preparedthreemodifiedelec

7、trodesareappliedtothedeterminationofwater，pyridineandmethanolwithsatisfactoryresults．Usingdropcoatingtechnique，threegassensorswhicharemodifiedbyorganicmetalframeworks—C02(oda)2(4，4'-bipy)，AI(OH)(1，4-NDC)，C02(4，4'-bipy)(1，3一BDC)，arefabricated．Selectingwater，pyridine，methanolas

8、probe，thesensorperformancesofthesemodifiedelectrodesbasedonorganicme