金属有机框架/三维碳复合材料的制备及电化学传感应用

发布时间：2024-04-08 23:38

　　金属有机框架(MOFs)是由金属离子或金属簇和具有自组装配位键的有机桥联配体构成的一种新型多孔材料,具有独特的物理和化学性质。与传统多孔材料相比,MOFs具有高的孔隙度,大的比表面积以及灵活多样的结构等诸多优势。因此,MOFs在新型功能材料领域得到了广泛的研究。但MOFs自身相对较差的导电性和电化学稳定性阻碍了其在电分析领域的应用。将MOFs与其他优越的功能材料相结合,不仅可以充分利用MOFs的优点,还可以弥补其缺点,从而进一步拓展MOFs材料在电化学传感领域的应用范围。本论文将金属有机框架与三维的碳纳米材料相结合,合成了Co-MOF-74@MC和MOF-818@RGO/MWCNTs两种金属有机框架/三维碳复合材料,并通过一系列方法对这两种复合材料的形貌及组成进行了表征。基于这两种材料构建了用于检测抗结核药物(异烟肼、吡嗪酰胺)和酚酸类化合物(咖啡酸、绿原酸和没食子酸)的快速、灵敏的电化学传感器,探究了它们的电催化性能。论文的具体工作内容如下:1.首次将棒状Co基-金属有机框架(Co-MOF-74)晶体嵌入介孔碳(MC)基质中得到了Co-MOF-74@MC复合材料,采用扫描电镜(SEM...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1不同结构类型的MOFs[24]

东北师范大学硕士学位论文2级建筑单元（SBUs）[21]。不同的金属离子、各种类型的SUBs以及合成条件的差异，为设计和合成具有理想拓扑结构和功能的目标MOFs提供了无限的可能。图1-1展示了不同结构类型的MOFs[24]。图1-1不同结构类型的MOFs[24]2.多孔性及大的比....

图2-1Co-MOF-74@MC-x复合材料的合成示意图

在15mL去离子水和15mLTHF中。然后，将两种溶液在圆底烧瓶中混合，剧烈搅拌15分钟，之后置于油浴中，于110°C机械搅拌下加热7h。最后，通过离心，用去离子水洗涤数次，在110°C下真空干燥5小时，获得浅棕黄色结晶产物。为了研究MC的含量对Co-MOF-74性能的影响，将不....

图2-2MC（A），Co-MOF-74（B）和Co-MOF-74@MC-3（C）的SEM图像

东北师范大学硕士学位论文15首先，将玻碳电极（GCE）分别用1.0,0.3和0.05μm氧化铝粉末进行抛光，用去离子水超声清洗干净后置于空气中自然干燥。同时，将3.0mg催化剂分散于1.0mLNafion(0.5wt%)中，超声处理20min，分别得到Co-MOF-74@MC-x....

图2-4（A）MC、Co-MOF-74以及Co-MOF-74@MC-3的XRD谱图

东北师范大学硕士学位论文16Co-MOF-74@MC-x（x=1，2，4）的SEM图像。从图中可以看出棒状的Co-MOF-74晶体已成功嵌入MC并均匀分散在MC中，Co-MOF-74晶体的长度缩小至0.5-2.5μm左右，这表明MC的掺入会限制Co-MOF-74的生长但不会影响C....

本文编号：3948983