一种Co-Fe PBA衍生的Co/Fe基氧化物纳米花材料的制备方法及应用

技术领域

本发明涉及Co/Fe基氧化物材料的制备方法及应用。

背景技术

金属-有机骨架(MOFs)指的是金属离子或金属簇由有机配体桥联所产生的一维、二维或者三维的晶化材料。这类材料通常比表面较大、可以根据需要对其孔道结构和形貌进行调节，因此在气体分离与储存、催化、储能、传感器以及药物的储存与传输等科研领域都有大量应用。在众多MOFs模板材料中，普鲁士蓝(PB)及普鲁士蓝类似物(PBAs)因具有更高的金属含量和多样的组成而受到了广泛的关注。作为典型的普鲁士蓝类似物，Co

发明内容

本发明要解决现有方法制备的Co

一种Co-Fe PBA衍生的Co/Fe基氧化物纳米花材料的制备方法，它是按以下步骤进行的：

一、将溴化1-丁基-3-甲基咪唑加入到水中，磁力搅拌待至完全溶解，然后加入K

所述的溴化1-丁基-3-甲基咪唑与K

二、将纳米花状Co

一种Co-Fe PBA衍生的Co/Fe基氧化物纳米花材料的应用，它用于制备湿敏元件进行湿敏性检测。

本发明的有益效果是：

本发明用乙酰丙酮钴(II)和K

将所制备的Co

(1)本发明以Co

(2)本发明利用乙酰丙酮钴(II)微溶于水和弱电离的特点，有效降低了水中Co

(3)本发明是Co

本发明用于一种Co-Fe PBA衍生的Co/Fe基氧化物纳米花材料的制备方法及应用。

附图说明

图1为实施例一步骤一制备的纳米花状Co

图2为实施例一步骤一制备的纳米花状Co

图3为实施例一步骤二制备的Co

图4为实施例一步骤二制备的Co

图5为实施例二制备的湿敏元件在6％-97％湿度范围内的响应恢复曲线；

图6为实施例二制备的湿敏元件的湿滞曲线。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式一种Co-Fe PBA衍生的Co/Fe基氧化物纳米花材料的制备方法，它是按以下步骤进行的：

一、将溴化1-丁基-3-甲基咪唑加入到水中，磁力搅拌待至完全溶解，然后加入K

所述的溴化1-丁基-3-甲基咪唑与K

二、将纳米花状Co

本实施方式的有益效果是：

本实施方式用乙酰丙酮钴(II)和K

将所制备的Co

(1)本实施方式以Co

(2)本实施方式利用乙酰丙酮钴(II)微溶于水和弱电离的特点，有效降低了水中Co

(3)本实施方式是Co

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中所述的溴化1-丁基-3-甲基咪唑的质量与水的体积比为1g:(313～500)mL。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同的是：步骤一中所述的陈化具体是在温度为24℃～26℃的条件下，陈化8h～10h。其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤一中所述的离心分离具体是在转速为6000转/分～8000转/分的条件下离心分离。其它与具体实施方式一至三相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤一中所述的洗涤及干燥具体是分别用无水乙醇和超纯水洗涤后，在温度为60℃～80℃的条件下，真空干燥8h～10h。其它与具体实施方式一至四相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤二中在空气气氛及温度为380℃～580℃的条件下，将纳米花状Co

具体实施方式七：本实施方式一种Co-Fe PBA衍生的Co/Fe基氧化物纳米花材料的应用，它用于制备湿敏元件进行湿敏性检测。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式七不同的是：所述的湿敏元件具体是按以下步骤进行：

将Co-Fe PBA衍生的Co/Fe基氧化物纳米花材料研磨，然后滴加无水乙醇继续研磨，得到浆料，将浆料均匀涂覆于基底的叉指电极上，最后干燥及老化处理，得到湿敏元件。其它与具体实施方式七相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式七或八之一不同的是：所述的基底为Al

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式七至九之一不同的是：所述的干燥具体是在温度为70℃～80℃的条件下，干燥4h～8h；所述的老化处理具体是在相对湿度为97％的饱和盐溶液中，老化处理20h～24h。其它与具体实施方式七至九相同。

采用以下实施例验证本发明的有益效果：

实施例一：

一种Co-Fe PBA衍生的Co/Fe基氧化物纳米花材料的制备方法，它是按以下步骤进行的：

一、将0.08g溴化1-丁基-3-甲基咪唑加入到30mL水中，磁力搅拌待至完全溶解，然后加入0.03g K

二、在空气气氛及温度为380℃的条件下，将纳米花状Co

步骤一中所述的陈化具体是在温度为25±1℃的条件下，陈化8h。

步骤一中所述的离心分离具体是在转速为6000转/分的条件下离心分离。

步骤一中所述的洗涤及干燥具体是用无水乙醇和超纯水分别洗涤三次，在温度为70℃的条件下，真空干燥8h。

实施例二：一种Co-Fe PBA衍生的Co/Fe基氧化物纳米花材料的应用，它用于制备湿敏元件进行湿敏性检测；

所述的制备湿敏元件具体是按以下步骤进行：

将实施例一制备的Co-Fe PBA衍生的Co/Fe基氧化物纳米花材料研磨，然后滴加无水乙醇继续研磨，得到浆料，将浆料均匀涂覆于基底的叉指电极上(叉指电极间距：50μm，电极尺寸：9.4mm×9.4mm×0.38mm)，最后干燥及老化处理，得到湿敏元件；

所述的基底为Al

湿敏性能测试：将不同的饱和盐溶液分别密封于2.5L的广口瓶中至少24h，以获取不同的相对湿度。其中LiBr、LiCl、CH

灵敏度计算公式为S＝R

图1为实施例一步骤一制备的纳米花状Co

图2为实施例一步骤一制备的纳米花状Co

图3为实施例一步骤二制备的Co

图4为实施例一步骤二制备的Co

图5为实施例二制备的湿敏元件在6％-97％湿度范围内的响应恢复曲线；图6为实施例二制备的湿敏元件的湿滞曲线。由图可知，该元件在室温(25℃)时显示出优异的湿敏性能。在6％RH和97％RH的转换过程中，响应时间为0.56s恢复时间为9.35s,灵敏度为1757，湿滞值为0.65％。该Co