MOF-5衍生In-ZnO纳米颗粒的丙酮气敏性能研究

将溶剂热法制备的MOF-5粉体按照In/Zn摩尔比为0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25和0.30置于硝酸铟水溶液中,经干燥煅烧得到一系列In-ZnO纳米颗粒。X射线衍射仪(XRD)显示In-ZnO保持了ZnO的六角晶体结构,较大的In^(3+)离子替换Zn^(2+)导致了ZnO晶格的膨胀和应力的增加。SEM表明:In-ZnO纳米颗粒保持了纯ZnO的球形和立方介孔结构。气敏性能测试表明:In掺杂降低了ZnO元件的电阻值,提高了其对丙酮的气体响应,并降低了其最佳工作温度,其中In/Zn摩尔比为0.05的In-ZnO纳米颗粒由于较强的多孔性对应较大的比表面积,有利于氧和待测气体分子的吸附,表现出最佳的气敏性能,在200℃的最佳工作温度下对100×10^(-6)丙酮的气体响应值为18.19,响应/恢复时间为2 s/8 s,同时具有很好的选择性和稳定性。