有序大环共轭体系的构筑及低功耗气体传感器

发布时间：2021-12-29 02:23

　　卟啉衍生物、苝酰亚胺等大环配合物因其大的π共轭结构具有优异的光学和电学性质,在分子器件领域广泛应用。由于大环共轭配合物优异的半导体性质、良好的化学稳定性和易于调节的性质使其具有更加优秀的表现。在众多的研究方向中,气体传感器及其气敏性能一直是研究的热点。本文主要进行了以下几个方面的研究:1.基于三维协同的rGO/Eu（TPyP）（Pc）杂化气凝胶的制备及室温下抗湿性NO₂气体传感器的应用在π-π相互作用的驱动下,将三明治型卟啉酞菁金属配合物Eu（TPyP）（Pc）（TPyP=中位-四（4-吡啶基）卟啉;Pc=酞菁）在还原氧化石墨烯（rGO）表面进行原位自组装,形成了三维协同的rGO/Eu（TPyP）（Pc）杂化气凝胶。所得的气凝胶不仅有效地结合了Eu（TPyP）（Pc）的气体传感性能和rGO的良好导电性能,而且还表现出显著的协同效应。由于具有良好的性能,在室温下,所制备的气体传感器在室温下对NO₂表现出优异的灵敏度和选择性以及低检测限。同时,rGO/Eu（TPyP）（Pc）杂化气凝胶的疏水多孔结构使所制备的传感器具有良好的抗湿性,克服了实际应用... 

【文章来源】：济南大学山东省

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

卟啉的分子结构示意图

PDI的分子结构示意图

济南大学硕士学位论文132.3实验部分2.3.1Eu(TPyP)(Pc)的制备在氩气下，将Li2Pc（0.15mmol）和[Eu(acac)3]·nH2O（0.25mmol）加入到1,2,4-三氯苯（TCB；40mL）并在120°C反应3h；之后，加入H2TPyP（0.75mmol）继续回流8h。在反应过程中，使用紫外可见光谱法和薄层色谱法监测反应进程。反应结束后，减压移除溶剂，二氯甲烷萃取绿色残余物，并用甲苯作为淋洗液的进行柱层析进一步纯化，最后，用三氯甲烷/甲醇进行重结晶，得到三明治型Eu(TPyP)(Pc)[144]。2.3.2rGO/Eu(TPyP)(Pc)杂化气凝胶的制备首先，将GO水溶液（5mg/mL）冷冻干燥2天来制备GO气凝胶。然后，将所制备的气凝胶用水合肼在90°C下还原24h，最后真空干燥24h，获得rGO气凝胶[145]。在原位自组装过程中，将rGO气凝胶浸泡在Eu(TPyP)(Pc)的氯仿溶液（1mg/mL）中24h，离心并在40°C下干燥12h，得到三维协同的rGO/Eu(TPyP)(Pc)杂化气凝胶。2.3.3气体传感器的制备如图2.1所示，将rGO/Eu(TPyP)(Pc)杂化气凝胶的甲醇溶液（0.5mg/mL）滴铸到ITO叉指电极上来制备NO2气体传感器。ITO叉指电极由10对电极刻蚀在玻璃基底而成，相关参数如下：6000μm覆盖长度，20nm电极厚度，200μm电极宽度和100μm电极厚度。待溶剂蒸发后，rGO/Eu(TPyP)(Pc)杂化气凝胶紧密附着在叉指电极上，从而得到所需的气体传感器。采用相同的技术制备基于rGO气凝胶的传感设备。图2.1NO2传感器的制备


本文编号：3555209