Page 52 - 《精细化工》2020年第2期

·254· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

图 7 SnO 2 @ZIF-67 结构形成示意图（a）及对 500010 –6
体积分数 CO 2 的气敏特性比较（b） [32]
Fig. 7 Schematic illustration of SnO 2 @ZIF-67 architecture
formation (a) and comparison of gas-sensing
–6
characteristics for 500010 volume fraction of CO 2
(b) [32]

在 205 ℃时，SnO 2 @ZIF-67 对体积分数为 5000
–6
10 的 CO 2 的响应为 16.5%±2.1%，这是基于 SnO 2
的传感器的最佳值之一。
CHOI 等 [33] 开发了一种由纳米结构复合传感层
和柔性加热基板组成的集成传感器（见图 8a），用
于便携式和实时检测 NO 2 气体。通过煅烧将 Pd 金
属纳米粒子封装到 Co 基金属有机框架中制备了
PdO 渗透的 Co 3 O 4 空心纳米立方体（PdO-Co 3 O 4
HNCs），然后用 PdO-Co 3 O 4 HNCs 对单壁碳纳米管
（SWCNTs）进行功能化，SWCNTs 作为快速电荷
载 体，有 效地 控制 了 PdO-Co 3 O 4 HNCs 在低 温
图 8 传感平台示意图（a），传感器在不同电压下对 NO 2
（<100 ℃）下的低电导率。同时，用 40 nm 厚的 的响应（b） [33]
Au 层覆盖的 Ni 网电极〔即 Ni（核）/Au（壳）网〕 Fig. 8 Schematic illustrations of sensor platform (a) and
嵌入无色聚酰亚胺（CPI）薄膜中作为柔性加热基板 responses of SWCNTs-loaded PdO-Co 3 O 4 HNCs
toward NO 2 under the different applied voltages (b) [33]
（网状导电结构具有低功耗、低工作电压、大面积
快速均匀加热等优点）。柔性加热基板产生的热量实 在室温和低驱动电压下暴露 1.5 min 内，该化学
现了 SWCNTs 负载的 PdO-Co 3 O 4 HNCs 对 NO 2 的加 电阻传感实现了对 H 2 S 和 NO 优越的响应（见图 9c、
–9
–9
速反应和回收动力学，使得传感器在低温和低压时 d），LOD（体积分数）：H 2S 为 1910 ~3210 ，NO
–9
–6
–9
表现出较好的 NO 2 检测性能（见图 8b），在 100 ℃ 为 1.010 ~1.110 。并且能在 500010 体积分数
–6
时对体积分数为 2010 的 NO 2 的响应为 44.11%， H 2 O 存在下保持其化学电阻性能。其中，等网状合
–6
LOD 为 110 （体积分数）。这种策略为实现低温 成提供了获得均匀分布的 MPcs 单元的途径，并生
操作可穿戴化学传感平台提供了思路。 成具有良好导电性的低维材料，适合于低功耗化学
金属酞菁（MPcs）是一类重要的多功能材料， 电阻传感；等网状 MOFs 衍生物允许可调的结构-
其电荷转移、场效应和独特的光-物质相互作用等特 功能关系，突出了 MOFs 模块化化学在实现工程功
性都可以通过分子结构的直接变化来调节。但是低 能方面的潜在优势 [35] 。
本征电导率限制了其功能。MENG 等 [34] 采用溶剂热 中空的 MOFs 结构不仅可以继承 MOFs 的优点，
合成法将酞菁镍（NiPc）及其 π 延伸衍生物萘酞菁 如丰富的活性中心，还可以从中空结构中获得额外
镍（NiNPc）与两种不同金属中心（Ni、Cu）自组 的优势，如简单的质量传输和交换。但当 MOFs 被
装成 MOFs 结构 NiPc-M 和 NiNPc-M（见图 9a、b）， 制备成中空的微/纳米结构时，MOFs 的一些固有缺
研究了等网状 NiPc-和 NiNPc-基有序双金属 2D 导电 点（如电导率低和稳定性差）变得更加严重。为了
MOFs 作为活性材料的化学电阻传感。 解决这些问题，人们设计、制备和使用了各种 MOFs