孙永娇 王世贞 张文磊 王文达 张文栋 胡杰

(太原理工大学信息与计算机学院，太原 030600)

采用溶剂热法制备了MOF 衍生纯相ZnO 和不同比例的ZnO/Co3O4 复合微结构,通过X 射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X 射线能量色散谱(EDS)、X 射线光电子能谱(XPS)和表面积分析仪对所制备微结构的晶体结构、形貌和化学组成进行了分析.基于上述材料制备气体传感器,探究传感器对多种不同气体的响应特性.实验结果表明:大部分气体传感器在测试温度范围内对环己酮气体的响应值最高,适量Co3O4 复合可以有效提高ZnO 微结构对环己酮的检测性能.ZnO/Co3O4 复合微结构对环己酮的响应值随Co3O4 含量的增加先升高后降低,在最佳工作温度(250 ℃)下锌钴比例1∶0.1 的ZnO/Co3O4 传感器对体积分数为100×10—6 环己酮气体的响应值可达161,是相同条件下ZnO 微结构的6.4 倍,且响应和恢复时间分别为30 s 和35 s,其优异的检测性能主要归因于ZnO 和Co3O4 之间形成的协同效应.本文的工作在环己酮气体高性能检测方面有重要的应用价值.

1 引言

环己酮((CH2)5CO)是一种具有强烈刺激性气味的无色透明液体,是重要的有机合成原料和工业溶剂[1-2].环己酮易燃易挥发,与空气混合爆炸极限为3.2%—9.0%(体积分数),并且吸入环己酮气体会对人的皮肤和粘膜产生刺激,出现头晕、胸闷、全身无力等症状,严重者甚至出现休克、肺水肿,终至呼吸衰竭而亡.世界卫生组织国际癌症研究机构已将环己酮列为第三类致癌物.中国环境标准规定车间空气中环己酮的最高容许体积分数应……