[发明专利]一种超快速原位合成对CO响应的MOFs/ZnO复合气敏膜的制备方法

权利要求书

1.一种超快速原位合成对CO响应的MOFs/ZnO复合气敏膜的制备方法，其特征在于采用厚膜工艺在氧化铝平面电极 上制备一层ZnO纳米颗粒膜层，然后在马弗炉中高温退火作为生长基底，接着在该生长基底上采用浸渍离子交换法生长MOFs/ZnO复合气敏膜，具体包括以下步骤：

(1)氧化铝平面电极的预处理

将氧化铝平面电极先后分别用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗干净后在 烘箱中烘干备用；

(2)ZnO浆料的制备

取ZnO纳米颗粒与适量松油醇混合后在玛瑙研钵中研磨得到分散均匀的ZnO浆料；

(3)ZnO生长基底的制备

将ZnO浆料通过旋涂法涂覆在预处理后的氧化铝平面电极上制成气敏元件，于烘箱中烘干；

(4)退火

将步骤(3)得到的ZnO气敏元件放置于马弗炉中退火然后自然冷却至室温；

(5)生长MOFs

将步骤(4)得到的退火后的ZnO气敏元件置于一定浓度的Cu(NO₃)₂溶液中，室温下保持一定时间，取出后烘干，制备得到(Zn,Cu)(OH)NO₃/ZnO膜；将所述(Zn,Cu)(OH)NO₃/ZnO膜置于一定浓度有机配体溶液中，所述有机配体溶液选自1,3,5-均苯三甲酸(H₃BTC)和1,4-对苯二甲酸溶液(H₂BDC)中的一种，室温下保持一定时间，取出后烘干，制备得到MOFs/ZnO复合气敏膜。

2.根据权利要求1所述的超快速原位合成对CO响应的MOFs/ZnO复合气敏膜的制备方法，其特征在于步骤(1)所述分别用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗所需的清洗时间分别至少为10min。

3.根据权利要求1所述的超快速原位合成对CO响应的MOFs/ZnO复合气敏膜的制备方法，其特征在于步骤(2)所述ZnO纳米颗粒的尺寸为20～40nm，研磨时间为30～60min。

4.根据权利要求1所述的超快速原位合成对CO响应的MOFs/ZnO复合气敏膜的制备方法，其特征在于步骤(4)所述退火的温度为600℃，恒温保持时间为2h。

5.根据权利要求1所述的超快速原位合成对CO响应的MOFs/ZnO复合气敏膜的制备方法，其特征在于步骤(5)中，所述Cu(NO₃)₂溶液的浓度为0.45mol/L,所述ZnO气敏元件在Cu(NO₃)₂溶液中的反应时间为1min。

6.根据权利要求1所述的超快速原位合成对CO响应的MOFs/ZnO复合气敏膜的制备方法，其特征在于步骤(5)中，所述有机配体溶液的浓度为0.25mol/L,所述(Zn,Cu)(OH)NO₃/ZnO膜在有机配体溶液中的反应时间为30s。