有機揮發(fā)性氣體傳感器的制備及特性研究.pdf

1、有機揮發(fā)性氣體存在于人們生活環(huán)境的各個角落,大多數(shù)有機揮發(fā)性氣體都會對人體及自然環(huán)境造成各種各樣的危害,是大氣污染物的重要組成成分之一,因此對有機揮發(fā)性氣體傳感器的研究是近年來傳感器領域內(nèi)的一個研究熱點。目前檢測有機揮發(fā)性氣體的手段有電化學法、接觸燃燒法、紅外吸收法、氣相色譜法、半導體法以及高分子式氣體傳感器法。其中聚合物材料制備的高分子傳感器價格低廉,能在室溫下使用,并可根據(jù)檢測對象的不同來嫁接改性、修飾或者摻雜來提高傳感器的靈敏度和

2、縮短傳感器的響應時間,所以越來越多的研究人員投入到了這一類傳感器的研究工作當中,本文以聚合物材料為基體,碳納米管作為導電材料,采用叉指電極作為基本結構制成傳感器來檢測乙醇等有機溶劑蒸氣。
　　以叉指電極為基本結構,采用氣噴工藝制作成PECH(聚表氯醇)/MWNTs分層膜和復合膜氣體傳感器,測試它們對乙醇等有機溶劑蒸氣的響應,并對氣敏薄膜進行SEM表征。測試的結果顯示:采用復合膜結構的PECH/MWNTs氣敏薄膜對有機溶劑蒸氣的響應

3、要大于分層膜結構的氣敏薄膜,從這兩種結構的表面形貌可以看出,復合薄膜的表面較為粗糙,而分層膜的表面較為平整。同時,在對乙醇、甲醇、丙酮、異丙醇等常見有機溶劑蒸氣的測試結果顯示:PECH/MWNTs復合膜對乙醇的響應最大,其次是異丙醇、丙酮,響應最小的是甲醇。另外還完成了復合膜結構的傳感器的重復性實驗,結果顯示該傳感器重復性較好。另外通過測試該傳感器放置兩個月之后的響應情況,以此來觀察該傳感器的穩(wěn)定性,結果顯示傳感器放置一段時間之后電阻下

4、降較為厲害,但是傳感器對有機溶劑蒸氣的響應并沒有發(fā)生多大的變化。
　　通過對聚合物氣敏薄膜摻雜來考察摻雜對氣敏薄膜氣敏性的影響,采用的聚合物是P2VP(聚2乙烯基吡啶),多壁碳納米管作為導電材料,摻雜物質(zhì)為二氧化鈦納米顆粒,通過氣噴的方式在叉指電極上制備成P2VP/MWNTs復合膜傳感器,并測試該傳感器對乙醇的響應特性,測試結果顯示:摻雜了二氧化鈦納米顆粒的復合薄膜比沒有摻雜的復合薄膜的響應要高,前者大約是后者的兩倍左右,但是前者