[发明专利]一种MOFs材料修饰的氯仿气体QCM传感器

摘要

本发明公开一种MOFs材料修饰的氯仿气体QCM传感器，设计并合成了以杯芳烃为有机配体的金属有机骨架(Metal‑Organic Frameworks，MOFs)材料，并将该材料用于QCM传感器的敏感膜。制得的QCM传感器能快速、灵敏的响应VOCs，并可选择性响应低浓度的氯仿，响应频率Δf与氯仿的浓度C呈良好的线性关系，检测限达到30ppm，响应及恢复时间在1‑3min。

主权项

1.一种MOFs材料修饰的氯仿气体QCM传感器，其由复合敏感膜和石英晶振片组成，其特征在于，所述复合敏感膜为杯芳烃复合物制备的MOFs材料，MOFs材料以Zn²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺或Cd²⁺等金属离子为金属骨架，以杯芳烃为有机配体，制备步骤如下：(1)配制杯芳烃溶液以及含有Zn²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺或Cd²⁺等金属离子的水溶液，将杯芳烃溶液与含金属离子的溶液以相同体积混合于反应釜中，两溶液浓度比为1:1～6，在100～200℃下加热20～120小时，然后自然冷却，冲洗、过滤残渣，干燥得到MOFs材料，备用；(2)将MOFs材料分散于氯仿、乙醇或DMF等溶液中，超声得到均匀的悬浮液；(3)将5～50μL的悬浮液采用旋涂或滴涂等方法修饰至处理过的石英晶振片表面，制备成敏感膜，所述敏感膜在保持杯芳烃杯环构型的基础上，形成金属有机骨架材料的多孔构型；(4)将修饰后的石英晶体微天平晶振片于40～60℃下烘干，真空干燥保存，即制得MOFs材料修饰的氯仿气体QCM传感器。