基于導電聚合物的QCM氣敏傳感器研究.pdf

1、氣敏傳感器是一種簡便的氣體檢測方法，在環(huán)境監(jiān)測、工農業(yè)生產、食品衛(wèi)生、醫(yī)療診斷、軍事和公共安全等許多領域有著廣泛的應用前景。氣敏傳感器陣列與人工智能相結合構成的人工嗅覺系統(tǒng)彌補了單一氣敏傳感器存在的一些缺陷，拓展了氣敏傳感器的應用范圍，同時也對氣敏傳感器的性能提出了更高的要求．研究和開發(fā)高靈敏度、快速響應、重現(xiàn)性好、體積小、工作溫度度低、功耗低的氣敏傳感器具有十分重要的意義。 本文概述了氣敏傳感器的研究進展，從敏感材料和檢測方法

2、兩個角度分析了各種氣敏傳感器的優(yōu)缺點以及性能改善的方法。針對食品檢驗、環(huán)境監(jiān)測和醫(yī)療診斷等領域迫切需要檢測三甲胺氣體這一需求，研究了以導電聚合物作為敏感材料的QCM(Quartz Crystal Microbalance，石英晶體微天平)氣敏傳感器。 通過對QCM的工作原理及結構特點分析，在借鑒已有QCM信號檢測方法的基礎之上，作者首先開發(fā)了一套低成本的QCM測量系統(tǒng)，用于研究氣敏傳感器的性能。 其次，采用乳聚法和添加少

3、量表面活性劑誘導的方法分別制備了聚吡咯、水溶性聚苯胺，并將它們作為敏感膜材料制作了QCM 氣敏傳感器。考察了這些傳感器對三甲胺氣體響應的靈敏度、響應時間、恢復時間、重現(xiàn)性、選擇性、壽命等多方面的性能。實驗結果表明，在室溫環(huán)境下傳感器工作性能良好、穩(wěn)定。這種氣敏傳感器制備方法具有操作簡單、條件易于控制、耗時短、成本低等優(yōu)點。 還通過在苯胺聚合過程中添加TiO2 溶膠-凝膠的方法制得了聚苯胺-TiO2納米復合物，并考察了TiO2納米