【摘 要】
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NOx气体的排放量随着工业发展急剧增多,并且对人类的生产生活、动植物的生存繁衍产生很坏的影响。因此,设计气体传感器有效的检测空气中NOx的含量是非常有必要的。本文以MIL-68（In）为前驱体合成中空管状In2O3,并在此基础上实现In2O3/g-C3N4二元复合物和In2O3/g-C3N4/rGO三元复合物的合成。本文的研究内容如下所示:1、利用溶剂热及热解的方法获得MOF衍生中空管状In2O3
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NOx气体的排放量随着工业发展急剧增多,并且对人类的生产生活、动植物的生存繁衍产生很坏的影响。因此,设计气体传感器有效的检测空气中NOx的含量是非常有必要的。本文以MIL-68（In）为前驱体合成中空管状In2O3,并在此基础上实现In2O3/g-C3N4二元复合物和In2O3/g-C3N4/rGO三元复合物的合成。本文的研究内容如下所示:1、利用溶剂热及热解的方法获得MOF衍生中空管状In2O3/g-C3N4二元复合物,并且采用XRD等手段对材料进行表征。从表征结果看出,In2O3/g-C3N4是由中空管状In2O3和薄层g-C3N4组成。通过气敏性能测试结果,室温下In2O3/g-C3N4复合材料对100 ppm NOx的响应值为294.9,是纯In2O3的15倍。In2O3/g-C3N4复合材料展示了室温下对NOx好的选择性、高的响应值、宽的测试范围和优良的长期稳定性。In2O3/g-C3N4气敏性能提升主要归因于g-C3N4的添加提升复合材料的电子云密度及可移动电子,从而增大化学吸附氧含量,同时增大材料的比表面积。2、在In2O3/g-C3N4复合物的基础上进行rGO修饰合成In2O3/g-C3N4/rGO三元复合物,对三元复合材料进行结构表征和气敏性能研究。In2O3/g-C3N4/rGO在室温对100 ppm NOx的响应值为2240,是In2O3/g-C3N4的7.6倍。In2O3/g-C3N4/rGO三元复合物表现出比In2O3/g-C3N4二元复合物更高的响应值和更快的响应/恢复速度。In2O3/g-C3N4/rGO三元复合物气敏性能的进一步提高与r-GO的加入导致复合材料载流子传输快、r-GO与g-C3N4和In2O3之间形成新的异质结,进一步提高吸附氧含量有关。
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