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摘 要

在有机-无机杂化材料中，有机材料与无机材料在纳米尺度能够完美的把各自的优良特性融合在一起，有的甚至能够达到分子水平级，最终使得材料具备有机材料和无机材料两者的优点，甚至还能发展出其而这所不具备的良好特性，表现在光、电、力学功能性等方面，而这些优越性能正好是很多有机高分子材料或无机材料做不到的。最近过去的几年中，柔性电子器件在传感领域得到了广泛应用，其中传感器的柔性化已成为提高其应用优势的重要手段。有机-无机杂化类普鲁士蓝类材料因为具有开放的三维结构，良好的稳定性以及对环境的友好性，在电池修饰材料、废水吸附剂、生物传感等领域有着巨大的应用潜力。本研究着重于通过改善无机-有机杂化材料--普鲁士蓝类似物修饰电极的制备工艺，使普鲁士蓝薄膜柔性化，并探索其传感性能。

关键词：普鲁士蓝类材料 薄膜 修饰电极 传感性能

Synthesis and properties of organic-inorganic hybrid Prussian blue materials

Abstract

In organic-inorganic hybrid materials, organic materials and inorganic materials can be perfectly fused together at the nanometer scale, and some can even reach the molecular level, eventually making the materials have their own advantages of organic materials and inorganic materials It has developed good characteristics that it does not possess, which are manifested in optical, electrical, and mechanical functions. These superior properties are just what many organic polymer materials or inorganic materials cannot. In recent years, flexible devices have been widely used in the field of sensing. The flexibility of the sensor has become an important means to improve its application advantages. Organic-inorganic hybrid Prussian blue materials, due to their open three-dimensional structure, good stability and environmental friendliness, have great application potential in the fields of battery modification materials, wastewater adsorbents, and biosensing.This research focuses on making Prussian blue thin film flexible by improving the preparation process of inorganic-organic hybrid material-Prussian blue modified electrode and exploring its sensing performance.

Key Words: Prussian blue material, Modified electrode, Membrane, Sensing performance

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 引言 2

1.1研究背景/研究的目的与意义 2

1.2研究现状 3

1.2.1有机-无机杂化材料 3

1.2.2普鲁士蓝类材料作为储能材料的研究进展 4

1.2.3水系钠离子电池 6

1.2.4有机系钠离子电池 8

1.2.5提高普鲁士蓝类材料电化学性能的方法 9

1.2.6普鲁士蓝类似物材料的合成方法 9

1.2.7不同方法合成的普鲁士蓝类似物形貌结构和电化学性能讨论 11

1.2.8有机-无机杂化类普鲁士蓝类材料在湿度传感方面的应用 14

1.2.9普鲁士蓝类材料的缺陷和不足 14

第二章 实验部分 16

2.1实验试剂 16

2.2实验仪器 16

2.3 实验步骤 16

2.3.1样品的制备 16

2.3.2湿度传感器的制备 17

3.1实验细节更改 18

3.2物理测量 18

3.2.1红外光谱 18

3.2.2 X射线衍射 19

3.2.3 湿敏特性研究 19

3.2.4 湿滞特性 19

3.2.5 响应时间 20

第四章 总结与展望 22

参考文献 23

致 谢 27

第一章 引言

1.1研究背景/研究的目的与意义

在有机-无机杂化材料中，有机材料与无机材料在纳米尺度能够完美的把各自的优良特性融合在一起，有的甚至能够达到分子水平级，最终使得材料具备有机材料和无机材料两者的优点，甚至还能发展出其而这所不具备的良好特性，表现在光、电、力学功能性等方面，而这些优越性能正好是很多有机高分子材料或无机材料做不到的。最近过去的几年中，柔性电子器件在传感领域得到了广泛应用，其中传感器的柔性化已成为提高其应用优势的重要手段。本研究着重于通过改善无机-有机杂化材料--普鲁士蓝类似物修饰电极的制备工艺，使普鲁士蓝薄膜柔性化，并探索其传感性能。

近年来，普鲁士蓝类似物由于其对环境友好，稳定性高，成本低廉和可大规模生产等优点，在生物传感、废水吸附剂、电极修饰材料等领域都有很多应用。同时，普鲁士蓝类似物有着特殊的三维立体结构，离子能够从空间中三个轴的方向进行嵌脱，从而能够促进反应快速进行，不管是在钠离子电池正极材料还是电极修饰材料方面都有深远的意义。

而富钠亚铁普鲁士蓝类配合物作为MOF（金属-有机骨架材料）被发现具有新颖的骨架、结构，在合成亚铁类配合物中表现出了广阔的应用前景。但亚铁基普鲁士蓝类材料中的Fe(Ⅱ)离子在空气中很容易被氧化成Fe(Ⅲ)，因此目前如何获得空气稳定性优异的富钠亚铁普鲁士蓝类材料还是一个值得探究的课题。

1.2研究现状

1.2.1有机-无机杂化材料

随着人类需求的不断提升，有机-无机杂化材料因为其得天独厚的优势应运而生，逐渐进入科研工作者的视野，作为一类新兴的功能性材料，其最大的亮点就是有机材料与无机材料在纳米尺度的融合。这一类材料打破了有机材料与无机材料的隔阂，将二者完美的融合在了一起，由于其所拥有的纳米级别的有机相和无机相，也使得它不仅可以更好地融合有机材料与无机材料各自的优点，而且还发展出其二者均不具备的良好的光、电、力学功能材料的优良特点，所以不管是在日常生活还是工业生产中都能够得到广泛的应用。

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