碳粉復(fù)合物氣體傳感器及陣列的構(gòu)建和應(yīng)用.pdf

1、本文主要研究了碳粉摻雜聚合物的氣體化學(xué)阻抗傳感器及由其組成的傳感器陣列的優(yōu)化、構(gòu)建及應(yīng)用。主要包括3部分內(nèi)容： (1)以甲苯、水蒸氣作為目標(biāo)分析物考察了電極間距、敏感膜厚度、敏感膜組成、頻率對(duì)碳粉-PECH(polyepichlorohydrene)為敏感膜的化學(xué)阻抗傳感器的影響，同時(shí)采用壓電法測(cè)定了碳粉對(duì)吸附的貢獻(xiàn)。綜合了各種響應(yīng)因子，得出了最優(yōu)傳感器的條件是電極間距1.50mm，碳粉含量52.3wt％，頻率150KHz，敏感

2、膜厚度(以電阻值表示)200-1000Ω。 (2)使用該傳感器對(duì)大量可揮發(fā)性有機(jī)氣體(VOCs)進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果顯示具有良好的線性關(guān)系。同時(shí)也考察了濕度對(duì)傳感器的影響，在高濕度下電阻電容響應(yīng)模式是不同的。使用Neugebauer和Webb模型對(duì)電阻響應(yīng)模式進(jìn)行了新的解釋，對(duì)其在高濕度下的電阻對(duì)水和有機(jī)氣體的負(fù)響應(yīng)進(jìn)行了發(fā)展性的解釋。對(duì)電容響應(yīng)機(jī)理也作了解釋，指出電容響應(yīng)主控因素是膨脹而非傳統(tǒng)認(rèn)為的介電常數(shù)，只有在很高的濕度下，如

3、65％RH時(shí)介電常數(shù)的影響才能看到。 (3)采用5種聚合物PIB(poly-isobutylene)、OV-25(poly-phenylmethylsilicone)、PECH、PU(polyurethane)、POTT(poly(3-octylthiothene-2，5diyl))和碳粉構(gòu)成的復(fù)合物做敏感膜構(gòu)成一個(gè)5電極的傳感器陣列，經(jīng)過測(cè)試，篩選出一個(gè)由PECH、PU、POTT碳粉復(fù)合物三電極構(gòu)成的傳感器陣列。用該陣列對(duì)四種