基于聚苯胺及其納米復(fù)合物敏感材料的設(shè)計(jì)、制備和敏感特性研究.pdf

1、傳感器在現(xiàn)代社會(huì)諸多領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用，其研究受到廣泛重視。通過把敏感材料納米化和復(fù)合等手段制備新型敏感材料以提高傳感器的性能是目前傳感器研究的重要方向。本論文制備了具有納米結(jié)構(gòu)的聚苯胺及其復(fù)合物，并以之為敏感材料構(gòu)建了三類傳感器:(1)納米纖維濕度傳感器;(2)納米薄膜氨氣傳感器;(3)納米復(fù)合葡萄糖傳感器。通過FT-IR、UV-vis、QCM、XPS、SEM、TEM、AFM、XRD、比表面積測定等手段，表征了敏感材料組成、結(jié)構(gòu)和形貌

2、特性。研究了傳感器的室溫響應(yīng)特性，調(diào)控了復(fù)合材料的組成、形貌特性等，優(yōu)化了傳感特性，探討了敏感機(jī)理。
　　采用靜電紡絲法構(gòu)建了聚苯胺復(fù)合納米纖維阻抗型和聲表面波型(SAW)濕度傳感器。通過在納米纖維中引入串珠結(jié)構(gòu)，顯著增強(qiáng)纖維與電極基底的粘結(jié)，同時(shí)利用熱交聯(lián)提高其耐水性和穩(wěn)定性。阻抗型濕度傳感器具有良好的響應(yīng)線性度、快速響應(yīng)、很小的濕滯和很好的重現(xiàn)性，其靈敏度比薄膜濕度傳感器高兩個(gè)數(shù)量級(jí)。利用復(fù)阻抗譜分析確定了等效電路，建立了納米

3、纖維濕敏響應(yīng)物理模型。SAW型濕度傳感器具有極高的響應(yīng)靈敏度(～75 kHz/％RH)，超快響應(yīng)（響應(yīng)時(shí)間1～2 s）和極好的響應(yīng)線性度(R2＞0.999)，而且可檢測0.5％RH的極低濕度。
　　采用靜電層層自組裝法制備了聚苯胺和TiO2復(fù)合納米薄膜氣體傳感器，其在室溫下對(duì)于低濃度氨氣（ppm級(jí)）具有很高的響應(yīng)靈敏度、快速響應(yīng)、良好的響應(yīng)可逆性及穩(wěn)定性。采用電聚合法制備了具有納米結(jié)構(gòu)的聚苯胺與葡萄糖氧化酶(GOX)和聚多巴胺(P