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MOF和COF材料介紹和應用

更新時間:2025-11-27點擊次數:20

MOF和COF材料因其高比表面積、可調控的孔結構和豐富的活性位點,在氣敏和濕敏傳感領域展現出巨大潛力。MOF和COF材料在傳感方面有以下突出優勢:

1、可調控的孔道結構:能夠根據目標分子的尺寸和性質進行"量身定制",實現高選擇性識別

2、高比表面積和豐富活性位點:提供了更多與目標氣體/水分子相互作用的場所,從而帶來高靈敏度

3、結構與功能的靈活設計性:通過選擇不同金屬節點、有機配體或單體,引入特定官能團(如親水性的磺酸基團 ),優化對特定分子的吸附和相互作用

4、衍生化與復合策略:MOF可作為前驅體,通過煅燒得到多孔金屬氧化物復合材料,這些材料通常能繼承MOF的部分多孔結構,并可能表現出優于純金屬氧化物的氣敏性能

進行MOF/COF氣敏、濕敏測試時,需重點關注:傳感機理探究:理解信號產生過程對材料優化至關重要。性能評估指標主要包括靈敏度、選擇性(抗干擾能力)、響應/恢復時間、工作溫度(氣敏傳感器,追求室溫工作是一大方向)、穩定性(包括長期使用穩定性和機械穩定性,特別是柔性傳感器)以及檢測限。

MOF與COF材料可用于柔性可穿戴傳感器:將MOF或COF與柔性基底結合,用于人體呼吸監測、非接觸式開關、條件檢測:如利用COF膜實現超低濕度(ppm級別)檢測、人工智能輔助傳感:結合人工智能(AI) 分析傳感器產生的復雜數據(如顏色變化模式),提升識別分類的準確性和效率等。

針對MOF/COF材料的氣敏和濕敏測試,核心是通過精密設備測量材料在接觸目標氣體或水蒸氣時物理化學性質的變化。通常需要氣體吸附分析、質量變化檢測和電學響應測試等多種技術手段。

氣敏測試設備可用KT-C3ZS氣體配比器測試,按比例混合氣體,為真空管式爐或手套箱營造特定要求的氣氛環境。控制方式采用集成化模塊控制。精度高抗干擾能力強,根據客戶要求隨意修改。氣路接頭采用全不銹鋼雙卡套快速接頭,方便連 接且不易泄漏。

濕度都控制采用KT-RHC1Z濕度控制器,通過飽和蒸汽和干空氣按比例混合氣體輸出,出氣口無冷凝水 可為氣體分析儀、燃料電池、氣敏測試腔供氣。主要用于環境氣體模擬配比 燃料電池氣體加濕、材料表面改性、濕度氣敏材料電學信號測試。

腔體可以采用微型探針臺,用于傳感器,半導體,光電,集成電路以及封裝的測試。 廣泛應用于復雜、高速器件的精密電氣測量的研發,旨在確保質量及可靠性,并縮減研發時間和器件制造工藝的成本。


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