羟基磷灰石的湿敏性能研究

发布时间：2023-06-02 01:17

　　在现代化的生产和生活中,湿度检测起着越来越重要的作用。羟基磷灰石是一种无毒无害,且耐酸碱腐蚀并具有良好热稳定性的材料。由于它具有极性表面,能有效检测和捕获水分子,并给出灵敏的感湿信号。因此把它应用于湿度检测装置是非常有前途的。基于以上原因,本文做了如下工作:第一,使用电化学沉积方法在PET-ITO叉指电极上沉积羟基磷灰石薄膜。通过优化沉积参数,得到具有优良湿敏性能的羟基磷灰石。对样品的XRD研究结果表明,该样品在a面具有择优取向,基于羟基磷灰石的晶体结构特点,这种生长模式能在表面暴露更多的羟基基团。样品的SEM图像验证了这点,并且显示出样品的微观形貌为二维长带状。这种二维带状结构能提供大的比表面积和丰富的吸附活性位点。SEM图像还展现出羟基磷灰石具有疏松的空间结构,可以实现水分子的快速输运。测试羟基磷灰石传感器的湿敏性能,发现该湿度传感器具有高的灵敏度,低的湿滞和良好的线性。特别地,羟基磷灰石还分别展现出0.9s的响应时间和5.6s的恢复时间。此外,结合羟基磷灰石在不同湿度下的阻抗谱,详细讨论了羟基磷灰石的吸附机理。第二,用水热法合成了具有六棱柱状结构的羟基磷灰石粉末。将其涂敷在玻璃基...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 湿度传感器
        1.1.1 湿度和湿度的表示
        1.1.2 湿敏材料性能参数
    1.2 羟基磷灰石
        1.2.1 羟基磷灰石的结构和特点
        1.2.2 羟基磷灰石的合成方法
        1.2.3 羟基磷灰石湿敏传感器的研究现状
    1.3 蒙特卡罗法研究气体吸附行为
        1.3.1 蒙特卡罗模拟
        1.3.2 热特性计算
    1.4 本文的立题思想及主要内容
第二章 二维带状羟基磷灰石的湿敏特性
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂和仪器
        2.2.2 羟基磷灰石传感电极的制备
        2.2.3 羟基磷灰石的表征
        2.2.4 湿度传感器测试装置
    2.3 实验结果和讨论
        2.3.1 样品的表征
        2.3.2 羟基磷灰石传感器的湿度传感性能
    2.4 羟基磷灰石湿度传感机理
    2.5 本章小结
第三章 羟基磷灰石的水分子吸附行为研究
    3.1 引言
    3.2 水热合成羟基磷灰石
        3.2.1 羟基磷灰石的制备
        3.2.2 羟基磷灰石的表征
        3.2.3 羟基磷灰石的性能测试
    3.3 计算模拟羟基磷灰石气体吸附
        3.3.1 吸附模型建立
        3.3.2 模拟参数设定
    3.4 结果与讨论
    3.5 本章小结
第四章 总结和展望
    4.1 总结
    4.2 展望
参考文献
硕士期间成果
致谢



本文编号：3827384