基于碳納米管陣列的電容式傳感器制備及特性研究.pdf

1、納米科技的高速發(fā)展為氣體檢測提供了新的發(fā)展方向和方法，如何利用納米材料獨特的物理、化學性質(zhì)檢測氣體已經(jīng)成為當代納米科學技術(shù)的研究熱點之一。本論文主要研究了采用氧化鋁為模板化學氣相沉積法制備高度有序的碳納米管陣列，利用制備的碳納米管陣列制作了電容式氣體傳感器，用來檢測氨氣，甲酸，和丙烯酸蒸汽。另外，本論文還初步探討了納米通道技術(shù)檢測水體中的氧化鐵納米顆粒。 論文第一章概括了氧化鋁模板的特性和制備方法，回顧了氣體傳感器種類以及納米材

2、料氣體傳感器，另外還介紹了碳納米管的制備方法和特性以及在氣體檢測中的應用。最后介紹了大氣顆粒物的危害和檢測方法。 論文第二章主要研究用恒溫恒電壓的電化學陽極氧化技術(shù)制備孔徑大約80nm的多孔氧化鋁模板。在不加過渡金屬做催化劑的前提下，利用化學氣相沉積法在二次陽極氧化法制得的多孔氧化鋁模板中合成高度有序的碳納米管陣列。并用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、拉曼光譜對碳納米管陣列進行了形貌結(jié)構(gòu)和結(jié)晶程度的表征和分析。其中，氧化鋁起到了

3、催化丙酮裂解以及催化沉積的碳石墨化成碳納米管兩種作用。 第三章以碳納米管陣列為電介質(zhì)，設(shè)計一種電容式氣體傳感器，測量了氨氣，甲酸和丙烯酸蒸汽對元件的響應，由于碳管陣列之間有空隙，相比碳納米管膜，吸附和脫附比較快，恢復時間比較快。但是氨氣，甲酸，丙烯酸的響應曲線不同，文中對這種現(xiàn)象給出了自己的解釋。 第四章主要利用氧化鋁膜的納米孔道采用電化學方法檢測水體中的氧化鐵納米顆粒。初步研究以氧化鋁納米通道膜為分離載體，膜兩端加一恒