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研究结果被ACS Appl. Mater. Interfaces接收并在线发表
发布者: 魏晶 | 2019-09-04 | 110

具有多种组成的金属氧化物空心球通常比单一组分金属氧化物展现出更优异的性质。但是,不同金属前驱物的溶胶-凝胶过程难以同时控制,导致多金属氧化物的纳米结构(如多层介孔空心球结构)及骨架组成通常缺乏有效调控。针对上述问题,我们基于植物多酚单宁酸广谱的金属络合能力,提出以单宁酸“分子胶”为主要组装单元制备复杂组成介孔金属氧化物的策略。通过调节多种金属离子和单宁酸的共组装,制备了系列多金属-单宁酸胶体球,进一步通过热分解,制备了系列高比表面积(55−171 m2/g)、晶化介孔骨架的金属氧化物空心球。这种空心球具有可调的组成,如双元(Fe-Co, Ni-Zn, Ni-Co oxides)、三元(Ni-Co-Mn, Ni-Co-Zn oxides)及五元(Ni-Co-Fe-Cu-Zn oxides)金属氧化物空心球。发现在高温焙烧过程中,配合物胶体球内外层的不均匀收缩诱发形成多层结构。进一步,我们采用5金属Ni-Co-Fe-Cu-Zn氧化物空心球为气敏材料构筑了气体传感器,发现其在80 °C下对50 ppm乙醇具有高的响应(10.91),远高于相同条件下制备的单一组分的介孔金属氧化物材料。对应的响应及恢复时间分别为85 s160 s。同时该材料也展现出了良好的选择性及稳定性,有望用于低功耗气体传感器的制备。

 

Gen Wang, Xinran Zhou, Jing Qin, Yan Liang, Bingxi Feng, Yonghui Deng,* Yongxi Zhao, and Jing Wei*, General Synthesis of Mixed Semiconducting Metal Oxide Hollow Spheres with Tunable Compositions for Low-Temperature Chemiresistive Sensing, ACS Applied Materials & Interfaces, 2019, https://doi.org/10.1021/acsami.9b08694