纳米氧化锌掺杂液晶/聚合物膜的阻抗谱特性

发布时间：2021-10-17 12:08

　　本文研究了采用纳米氧化锌棒掺杂的聚合物分散液晶（PDLC）的电阻抗谱特性及其传感应用。利用聚合物分散液晶薄膜具有稳固结构、能抵御机械冲击、容易制备等特点,在材料中掺杂纳米氧化锌棒,通过电阻抗谱性质分析,实现对极性分子如乙醇气体的传感功能。通过对比实验,研究分析了薄膜在遇到乙醇分子时的复阻抗谱的变化,并建立了电化学等效电路,发现该薄膜能有效地实现对乙醇分子的传感功能。并进一步分析研究了该检测传感的灵敏度和响应时间等特性。结果表明,以纳米氧化锌棒掺杂PDLC薄膜有望作为检测乙醇等极性的气体传感器,具有高灵敏度、结构稳定、重复性高、易于制造等优点。 

【文章来源】：光电工程. 2020,47(09)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

(a)纳米Zn O棒掺杂的PDLC薄膜制备的曝光光路图；(b)液晶盒银浆铜线连接制作图

图1 (a)纳米Zn O棒掺杂的PDLC薄膜制备的曝光光路图；(b)液晶盒银浆铜线连接制作图图3 (a)纳米Zn O棒掺杂的PDLC薄膜检测乙醇的相位角及阻抗与频率关系的波特图；(b) PDLC薄膜检测乙醇的相位角及阻抗与频率关系的波特图

图2 (a) PDLC薄膜的SEM图；(b)纳米Zn O棒掺杂的PDLC的SEM图在低频(4 Hz～100 Hz)时，由于液晶界面处吸附大量离子，导致液晶性能下降。由于离子吸附速率与界面处离子浓度成比例，因此当频率足够高时，可以防止界面处产生大的离子浓度，从而可以减缓性能降低的速率；同时还观察到，在低频情况下，纳米Zn O棒掺杂的PDLC薄膜对乙醇的依赖性比较强烈。频率在104 Hz～107 Hz范围内时，阻抗呈线性衰减，相位角呈线性衰减并且接近-90°，因为乙醇对阻抗的影响基本为零，所以这纯粹是电容的电反应。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3441742