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摘要
以有机化合物作为助剂合成纳米材料,可调控材料的形貌和结构,进而影响材料的催化和电化学性能。以乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA-2Na)为助剂,乙酸钴为钴源,利用水热法合成Co3O4纳米材料,测定材料的结构和气敏性能,研究其结构与气敏性能的关系,并探讨EDTA-2Na在材料合成中的作用机制。结果表明,Co2+与EDTA2–形成的配合物调控Co3O4晶核的生长方向,形成了边长约为50 nm的六边形介孔纳米片。在205℃下,利用该材料构筑的气敏传感器对100×10–6甲苯响应值约为104,在225℃下对100×10–6丙酮的响应值约为70。该传感器对甲苯和丙酮等挥发性有机化合物(VOCs)的高响应性能是由于EDTA-2Na辅助合成的Co3O4表面存在的大量缺陷,提高了吸附氧含量。另外,介孔结构和较大的比表面积有利于VOCs的吸附、表面反应和扩散。本研究提供了一种添加EDTA-2Na辅助合成Co3O4纳米材料并获得高响应VOCs气体传感器的有效方法。
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