MIL-125(Ti)及其氨基功能化材料修饰石英晶体微天平的湿敏性能

采用简单的溶剂热法制备金属有机框架化合物MIL-125(Ti)和NH_2-MIL-125(Ti)材料,并通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅氏转换红外线光谱分析仪和比表面积测试仪对所得样品进行表征。将2种材料修饰构建为石英晶体微天平传感器,测试其在11%～97%RH相对湿度范围内的湿度感测性能。实验结果表明,基于MIL-125(Ti)和NH_2-MIL-125(Ti)构建的传感器对湿度具有灵敏度高、重复性好、响应/恢复快等特点。相对于没有氨基修饰的MIL-125(Ti),NH_2-MIL-125(Ti)材料修饰的传感器对湿度表现出更高的响应性能。在环境湿度约52%时,NH_2-MIL-125(Ti)传感器对11%RH湿度响应值比MIL-125(Ti)湿度传感器的大57 Hz,说明氨基功能化对MIL-125(Ti)的湿敏性能有显著的增强作用。此外,通过Materials Studio模拟计算获得了水分子与MIL-125(Ti)及NH_2-MIL-125(Ti)作用的吸附焓,也证明氨基功能化对MIL-125(Ti)的湿度敏感性能具有增强作用。