甲苯氣體傳感器的制備.pdf

1、VOCs（揮發(fā)性有機(jī)化合物）氣體已經(jīng)成為大氣污染物之一，甲苯作為 VOCs中的一種，正嚴(yán)重的威脅著人類的身體健康和賴以生存的自然環(huán)境。檢測 VOCs氣體的氣敏材料主要有：金屬氧化物半導(dǎo)體材料、高分子聚合物、聚合物/無機(jī)復(fù)合材料等。聚合物/無機(jī)復(fù)合材料可在室溫下使用，既可以發(fā)揮高分子聚合物氣敏材料可以針對檢測對象進(jìn)行適當(dāng)?shù)母男?、修飾、設(shè)計(jì)合成的特點(diǎn)，又可以綜合其它無機(jī)材料的氣敏響應(yīng)特性，在一定程度上改善了傳感器的選擇性、靈敏度、穩(wěn)定性等各

2、項(xiàng)指標(biāo)。面對日益嚴(yán)重的大氣污染問題，研制出低成本、微型化、智能化、具有較高靈敏度和穩(wěn)定性的甲苯氣體傳感器勢在必行。本論文將高分子/無機(jī)復(fù)合氣敏材料作為氣敏材料，采用氣噴工藝在叉指電極上制備新型甲苯傳感器。主要工作包括：
　　采用氣噴工藝和旋涂工藝在叉指電極上制備出聚合物/無機(jī)復(fù)合膜氣體傳感器，并測試其對甲苯的氣敏響應(yīng)。研究表明，氣噴法制備的P4VP（聚4-乙烯基苯酚）/MWNTs復(fù)合膜對甲苯的氣敏響應(yīng)要優(yōu)于旋涂法制備的復(fù)合膜，P4

3、VP/MWNTs復(fù)合膜對甲苯的氣敏響應(yīng)特性要優(yōu)于P4VP/CB復(fù)合膜。同時(shí)，還結(jié)合薄膜SEM表征對其原因進(jìn)行了分析和討論。
　　采用氣噴工藝在叉指電極上制備聚合物/無機(jī)多層膜氣體傳感器，測試其對甲苯的氣敏響應(yīng)。研究表明，聚合物/無機(jī)多層膜傳感器對甲苯的響應(yīng)都呈現(xiàn)出一定的線性。PEO（聚環(huán)氧乙烷）/MWNTs雙層膜對甲苯的氣敏響應(yīng)優(yōu)于P4VP/MWNTs雙層膜，PEO/MWNTs雙層膜對甲苯的氣敏響應(yīng)優(yōu)于 PEO/MWNTs復(fù)合膜，

4、PEO/MWNTs三層膜和 P4VP/MWNTs三層膜的響應(yīng)優(yōu)于 PEO/MWNTs雙層膜和P4VP/MWNTs雙層膜。說明在相同的膜結(jié)構(gòu)下，PEO作為氣敏材料比P4VP對甲苯的響應(yīng)大。選用PEO/MWNTs三層膜對五種VOCs氣體進(jìn)行了檢測，體現(xiàn)出對甲苯有較好的選擇性。對三層膜結(jié)構(gòu)的傳感器進(jìn)行了重復(fù)性測試，發(fā)現(xiàn)PEO/MWNTs三層膜在五個(gè)測試周期中響應(yīng)比較穩(wěn)定，而P4VP/MWNTs三層膜則呈現(xiàn)出略微的衰減。最后結(jié)合薄膜的 SEM表