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原文传递基于二维Au@MOFs纳米颗粒有序阵列的HCl气体传感器制备方法

专利名称：	基于二维Au@MOFs纳米颗粒有序阵列的HCl气体传感器制备方法
摘要：	本发明公开了一种基于二维Au@MOFs纳米颗粒有序阵列的HCl气体传感器制备方法，首先制备石英基单层聚合物胶体晶体阵列做为模板；然后在模板的表面沉积一层厚度为20～40nm的金膜；再对其进行热分解及退火处理，制得石英基二维金纳米阵列；之后将其倾斜置于FeIII‑MOF‑5的反应液中，110度下反应6个小时；自然降至室温后，取出样品乙醇冲洗并自然晾干，即可获得二维Au@FeIII‑MOF‑5纳米颗粒阵列，可直接作为用于检测HCl浓度的气体传感器。能够在借助FeIII‑MOF‑5对HCl特定的响应以及二维Au存在LSPR和光学衍射的光学特性，从而可以实时地对HCl的浓度进行快速检测，而且该可视化传感器的制备工序简单、成本低廉、容易操作，适合实际工业应用。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江西;36
申请人：	江西科技师范大学
发明人：	门丹丹;向军淮;黄隆;张洪华
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910309172.X
公开号：	CN110057783A
代理机构：	北京凯特来知识产权代理有限公司
代理人：	郑立明;赵镇勇
分类号：	G01N21/47(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	330038 江西省南昌市红角洲学府大道589号
主权项：	1.一种基于二维Au@MOFs纳米颗粒有序阵列的HCl气体传感器制备方法，其特征在于，采用以下步骤制备而成：步骤A、制备石英基单层聚合物胶体晶体阵列，并以该石英基单层聚合物胶体晶体阵列为模板；步骤B、采用物理沉积方法在所述模板的表面沉积一层厚度为20～40nm的金膜；步骤C、对上述沉积有金膜的模板进行热分解及退火处理，以去除单层聚合物胶体晶体阵列，从而制得石英基二维金纳米阵列；步骤D、将制备石英基二维金纳米阵列将置于FeIII-MOF-5的反应液中，加盖密封，于110度下反应6个小时；自然降至室温后，打开反应釜，取出样品，乙醇冲洗多次，置于空气中自然晾干，即可获得二维Au@FeIII-MOF-5纳米颗粒阵列；将该二维Au@FeIII-MOF-5纳米颗粒阵列直接作为用于检测HCl浓度的气体传感器。 2.根据权利要求1所述的基于二维Au@MOFs纳米颗粒有序阵列的HCl气体传感器制备方法，其特征在于，所述对HCl气体分子敏感的MOFs壳层是采用以下方法制备而成：步骤C1、将乙酰丙酮铁(60mg)，六水硝酸锌(46.4mg)，对苯二甲酸(9.6mg)，聚乙烯吡咯烷酮(200mg)经搅拌溶于16mL N,N-二甲基甲酰胺和9.6mL乙醇中，待用；步骤C2、将步骤C1制备的混合液转移在带有四氟乙烯内衬的反应釜中，倾斜插入二维Au纳米颗粒阵列，加盖密封，于110度下反应6个小时；自然降至室温后，打开反应釜，取出样品，乙醇冲洗多次，置于空气中自然晾干，即可获得二维非密排Au@FeIII-MOF-5纳米颗粒阵列。 3.根据权利要求1至2中任一项所述的基于二维Au@MOFs纳米颗粒有序阵列的HCl气体传感器制备方法，其特征在于，所述的制备的石英基二维Au纳米颗粒阵列聚包括：以石英基底上的二维聚合物微球阵列为模板，经沉积Au层，高温900-1000℃退火2小时而制备的。 4.根据权利要求3所述的基于二维Au@MOFs纳米颗粒有序阵列的HCl气体传感器制备方法，其特征在于，所述的物理沉积方法包括磁控溅射沉积、热蒸发沉积或者电子束蒸发沉积。 5.根据权利要求3所述的基于二维Au@MOFs纳米颗粒有序阵列的HCl气体传感器制备方法，其特征在于，所述的对上述沉积有金膜的模板进行热分解及退火处理包括：将上述沉积有金膜的模板放入管式炉中，并在900-1000℃空气气氛下加热退火2小时，石英基上的单层聚合物胶体晶体阵列受热分解，而石英基上的Au膜会熔化、融合、原位凝固，从而形成周期性的石英基二维Au纳米颗粒阵列。
所属类别：	发明专利