[发明专利]制备ZnO@ZIF-8复合物的方法、ZnO@ZIF-8复合物和气敏传感器

权利要求书

1.一种制备ZnO@ZIF-8复合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)分别配制醋酸锌的甲醇溶液和氢氧化钠的甲醇溶液，将两种溶液混合，反应得到含有Zn(OH)₂的悬浊液，然后将用去离子水和无水乙醇超声清洗过的玻璃基片在所述含有Zn(OH)₂的悬浊液中浸泡5min；

(2)将浸泡过的玻璃基片取出，然后置于350℃高温下退火30min；

(3)分别配制硝酸锌水溶液和六次甲基四胺水溶液并混合，形成混合溶液；

(4)将步骤2中处理过的玻璃基片与步骤3的混合溶液一并置于高压反应釜中在100℃下进行水热反应，使氧化锌生长在玻璃基片上，反应6h后取出玻璃基片并进行干燥；

(5)按照体积比3:1配制N,N-二甲基甲酰胺和去离子水的混合溶液，加入摩尔量是锌原子摩尔量五倍的2-甲基咪唑并磁力搅拌均匀，形成混合液；

(6)将步骤4中干燥好的玻璃基片放置在反应釜内胆，倒入步骤5得到的混合液，在80℃条件下水热反应3h，使ZIF-8生长在氧化锌表面得到所述ZnO@ZIF-8复合物。

2.根据权利要求1所述的制备ZnO@ZIF-8复合物的方法，其特征在于：在步骤(1)中，醋酸锌的甲醇溶液是用二水醋酸锌和甲醇配制的溶液，其中醋酸锌的浓度为100mmol/L，氢氧化钠的甲醇溶液中氢氧化钠的浓度是1mol/L，将等体积的醋酸锌的甲醇溶液和氢氧化钠的甲醇溶液混合。

3.根据权利要求2所述的制备ZnO@ZIF-8复合物的方法，其特征在于：在步骤(2)中，煅烧是在充满空气的煅烧炉中进行的。

4.根据权利要求2所述的制备ZnO@ZIF-8复合物的方法，其特征在于：在步骤(3)中，硝酸锌水溶液是用六水硝酸锌配制的浓度为0.05mol/L的硝酸锌水溶液，六次甲基四胺水溶液中六次甲基四胺的浓度为0.05mol/L。

5.根据权利要求2所述的制备ZnO@ZIF-8复合物的方法，其特征在于：在步骤(4)和步骤(6)中，干燥均是在60℃空气环境下通过通风干燥炉进行的。

6.根据权利要求2所述的制备ZnO@ZIF-8复合物的方法，其特征在于：在步骤(3)和步骤(4)中，玻璃基片靠内胆壁倾斜放置，且玻璃基片完全浸没于相应的溶液中。

7.一种通过权利要求1-6中任一项所述的方法制备的ZnO@ZIF-8复合物，其特征在于：

所述ZnO@ZIF-8复合物呈胶囊形状，其中内核由ZnO形成，外壳由ZIF-8形成，外壳完全包覆内核，所述ZnO@ZIF-8复合物的棒长为4.5-12um，直径为1.1-3.6um，所述ZnO@ZIF-8复合物外壳厚度为100-240nm，所述ZnO@ZIF-8复合物的表面由许多不规则颗粒组成。

8.一种气敏传感器，其特征在于：所述气敏传感器包括权利要求1-6中任一项所述的方法制备的ZnO@ZIF-8复合物。

9.根据权利要求8所述的气敏传感器，其特征在于：所述气敏传感器对H₂敏感。