二氧化碳?xì)怏w薄膜傳感器的制備及氣敏特性研究.pdf_第1頁
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1、二氧化碳?xì)怏w是溫室氣體的主要成分。隨著二氧化碳?xì)怏w的大量排放,溫室效應(yīng)的影響已經(jīng)逐漸地作用到了人類生產(chǎn)生活中。所以,探測(cè)二氧化碳?xì)怏w的技術(shù)已經(jīng)在許多領(lǐng)域變得極其重要且必不可少了,例如:農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、清潔能源、食品工業(yè)、化學(xué)工業(yè)等。二氧化碳?xì)怏w由于其本身化學(xué)性質(zhì)太穩(wěn)定,導(dǎo)致對(duì)其敏感的材料相對(duì)較少?;谲浻菜釅A理論,本文擬尋找敏感材料有帶有胺基的有機(jī)材料等。帶有胺基的有機(jī)材料作為二氧化碳薄膜傳感器的敏感材料,具有成本低廉、制備簡(jiǎn)單、靈敏度高等優(yōu)

2、點(diǎn),必然成為今后二氧化碳傳感器發(fā)展的趨勢(shì)。所以以HSAB理論為基礎(chǔ),使用QCM和SAW器件制備的二氧化碳傳感器必將為二氧化碳傳感器的研制提供一條新的途徑。
  本研究主要內(nèi)容包括:⑴配制了聚合物材料PEI以及THEED溶液,并通過摻雜的方法配制了PEI/Starch溶液。采用旋涂法將三種材料沉積在聲表面波SAW器件上,測(cè)試了其對(duì)氣體CO2、酸性氣體NO2、堿性氣體NH3的敏感效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn),摻雜淀粉后,對(duì)PEI有一定性能的改變。P

3、EI/Starch對(duì)于CO2,NO2,NH3氣體的頻率變化都是最大,而THEED對(duì)CO2和NO2氣體的響應(yīng)恢復(fù)時(shí)間最快,而其對(duì)于NH3響應(yīng)微弱。⑵采用旋涂法,制備出三種材料的QCM二氧化碳傳感器,并測(cè)試了其相關(guān)敏感特性。測(cè)試結(jié)果顯示,頻率變化方面:PEI/Starch對(duì)于所有三種氣體的頻率變化都是最大的。響應(yīng)時(shí)間方面:THEED對(duì)CO2的響應(yīng)速度優(yōu)于另外兩種材料,對(duì)于NO2和NH3則幾乎沒有響應(yīng),PEI對(duì)于NO2和NH3的響應(yīng)時(shí)間大于P

4、EI/Starch?;謴?fù)時(shí)間方面:對(duì)于三種氣體的回復(fù)時(shí)間與響應(yīng)時(shí)間相類似,THEED對(duì)于 CO2的恢復(fù)時(shí)間最快,對(duì)NO2和NH3幾乎沒響應(yīng)。PEI對(duì)于NH3的回復(fù)時(shí)間最快。重復(fù)性方面:PEI/Starch與THEED材料的重復(fù)性都較好,而PEI的重復(fù)性較差。溫度特性方面:PEI與PEI/Starch的溫度特性相似,唯一不同的是,PEI/Starch薄膜傳感器的頻率變化比PEI薄膜傳感器的頻率變化大。THEED薄膜傳感器的溫度特性則不同,

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