碳纳米管/SNO2柔性气敏元件的制作及其性能表征
发布时间：2023-09-21 19:18
气敏传感器作为检测气体的元件,已被广泛应用到工业生产和日常生活中。随着科研工作者们研究的不断深入,气敏传感器呈现出多元化的,多学科交叉的发展趋势。近些年,将气敏传感器与纺织品结合成为纺织前沿技术领域的热点研究课题,开发具有更多功能的智能纺织品已经成为国际纺织品市场的一个竞争点。基于柔性衬底的气敏传感器由于具有轻便、廉价、柔韧易弯曲、可大面积制作等特点而备受关注。在我国,每年由于酒驾引发的交通事故就达数万起。因此,在汽车上安装一个能自动识别驾驶员酒精含量是否超标的柔性气敏传感器非常有必要。本文以氧等离子体改性处理的MWCNTs和SnC14·5H20为原料,分别利用静电增强超声雾化热解法和硬模板法制备出二维、三维的MWCNTs/Sn02复合气敏材料。在此基础上,以1+1罗纹为衬底基布,采用浸渍-干燥法初步制作了具有气敏性能的柔性气敏元件的雏形。测试结果表明:氧等离子处理过的碳纳米管有效地接枝上了含氧官能团,明显地增加了复合敏感材料的灵敏度;在二维MWCNTs/SnO2敏感材料气敏性...
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 气敏传感器的研究背景
1.1.1 气敏传感器的种类
1.1.2 气敏传感器的响应机理
1.1.2.1 金属氧化物
1.1.2.2 导电高分子
1.1.3 气敏传感器的发展前景
1.2 CNTs/SnO2复合气敏材料的概述
1.2.1 CNTs/SnO2复合气敏材料的结构
1.2.2 CNTs/SnO2复合气敏材料的气敏性能
1.2.3 CNTs/SnO2复合气敏材料的气敏机理
1.2.4 CNTs/SnO2复合气敏材料的研究现状
1.3 柔性气敏传感器的研究进展
1.3.1 柔性材料的概述
1.3.2 柔性气敏传感器的研究现状
1.4 本课题的研究目的、内容及意义
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究内容
1.4.3 研究意义
第二章 二维MWCNTs/SnO2气敏材料的静电增强超声雾化热解法制备及性能研究
2.1 引言
2.2 实验试剂与仪器
2.2.1 实验试剂
2.2.2 实验仪器
2.3 二维MWCNTs/SnO2气敏材料的制备
2.3.1 实验方法和步骤
2.3.1.1 MWCNTs的改性处理
2.3.1.2 叉指电极的组装
2.3.1.3 气敏材料的制备
2.3.1.4 气敏性能的测试方法
2.4 二维MWCNTs/SnO2气敏材料的表征
2.4.1 MWCNTs的Raman光谱分析
2.4.2 MWCNTs/SnO2的SEM和AFM分析
2.4.3 MWCNTs/SnO2的XRD分析
2.5 二维MWCNTs/SnO2对乙醇气体的灵敏度测试
2.6 二维MWCNTs/SnO2气敏材料的气敏反应机理分析
2.7 本章小结
第三章 三维MWCNTs/SnO2气敏材料的模板法制备及性能研究
3.1 引言
3.2 实验试剂与仪器
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验仪器
3.3 三维MWCNTs/SnO2气敏材料的制备
3.3.1 实验方法和步骤
3.3.1.1 气敏材料的制备
3.3.1.2 气敏测试系统的组装
3.4 三维MWCNTs/SnO2气敏材料的表征
3.4.1 SEM分析
3.4.2 成型机理分析
3.4.3 XRD分析
3.4.4 EDS分析
3.4.5 TG-DSC分析
3.5 三维MWCNTs/SnO2对乙醇气体的灵敏度测试
3.6 三维MWCNTs/SnO2气敏材料的气敏机理分析
3.7 本章小结
第四章 气敏传感材料柔性基底的设计与性能测试
4.1 引言
4.2 柔性基布织物材料的选择
4.3 柔性基布织物结构的设计
4.3.1 机织物组织结构的设计
4.3.2 针织物组织结构的设计
4.4 柔性织物电极的制作
4.4.1 实验材料与仪器
4.4.2 柔性织物基布电极的织造方案
4.4.2.1 纬向嵌织机织物基布的织造
4.4.2.2 衬纬针织物基布的织造
4.5 柔性气敏元件的制作
4.5.1 柔性基布织物的前处理
4.5.2 柔性基布与敏感材料复合成型方法的选择
4.5.3 纬向嵌织机织物气敏元件的制作
4.5.4 衬纬针织物气敏元件的制作
4.6 柔性气敏元件的性能测试
4.6.1 电阻的表征与测试
4.6.2 气敏性能的表征与测试
4.6.3 拉伸-恢复性能的表征与测试
4.7 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 不足之处
5.3 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
本文编号：3848236
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
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中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 气敏传感器的研究背景
1.1.1 气敏传感器的种类
1.1.2 气敏传感器的响应机理
1.1.2.1 金属氧化物
1.1.2.2 导电高分子
1.1.3 气敏传感器的发展前景
1.2 CNTs/SnO2复合气敏材料的概述
1.2.1 CNTs/SnO2复合气敏材料的结构
1.2.2 CNTs/SnO2复合气敏材料的气敏性能
1.2.3 CNTs/SnO2复合气敏材料的气敏机理
1.2.4 CNTs/SnO2复合气敏材料的研究现状
1.3 柔性气敏传感器的研究进展
1.3.1 柔性材料的概述
1.3.2 柔性气敏传感器的研究现状
1.4 本课题的研究目的、内容及意义
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究内容
1.4.3 研究意义
第二章 二维MWCNTs/SnO2气敏材料的静电增强超声雾化热解法制备及性能研究
2.1 引言
2.2 实验试剂与仪器
2.2.1 实验试剂
2.2.2 实验仪器
2.3 二维MWCNTs/SnO2气敏材料的制备
2.3.1 实验方法和步骤
2.3.1.1 MWCNTs的改性处理
2.3.1.2 叉指电极的组装
2.3.1.3 气敏材料的制备
2.3.1.4 气敏性能的测试方法
2.4 二维MWCNTs/SnO2气敏材料的表征
2.4.1 MWCNTs的Raman光谱分析
2.4.2 MWCNTs/SnO2的SEM和AFM分析
2.4.3 MWCNTs/SnO2的XRD分析
2.5 二维MWCNTs/SnO2对乙醇气体的灵敏度测试
2.6 二维MWCNTs/SnO2气敏材料的气敏反应机理分析
2.7 本章小结
第三章 三维MWCNTs/SnO2气敏材料的模板法制备及性能研究
3.1 引言
3.2 实验试剂与仪器
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验仪器
3.3 三维MWCNTs/SnO2气敏材料的制备
3.3.1 实验方法和步骤
3.3.1.1 气敏材料的制备
3.3.1.2 气敏测试系统的组装
3.4 三维MWCNTs/SnO2气敏材料的表征
3.4.1 SEM分析
3.4.2 成型机理分析
3.4.3 XRD分析
3.4.4 EDS分析
3.4.5 TG-DSC分析
3.5 三维MWCNTs/SnO2对乙醇气体的灵敏度测试
3.6 三维MWCNTs/SnO2气敏材料的气敏机理分析
3.7 本章小结
第四章 气敏传感材料柔性基底的设计与性能测试
4.1 引言
4.2 柔性基布织物材料的选择
4.3 柔性基布织物结构的设计
4.3.1 机织物组织结构的设计
4.3.2 针织物组织结构的设计
4.4 柔性织物电极的制作
4.4.1 实验材料与仪器
4.4.2 柔性织物基布电极的织造方案
4.4.2.1 纬向嵌织机织物基布的织造
4.4.2.2 衬纬针织物基布的织造
4.5 柔性气敏元件的制作
4.5.1 柔性基布织物的前处理
4.5.2 柔性基布与敏感材料复合成型方法的选择
4.5.3 纬向嵌织机织物气敏元件的制作
4.5.4 衬纬针织物气敏元件的制作
4.6 柔性气敏元件的性能测试
4.6.1 电阻的表征与测试
4.6.2 气敏性能的表征与测试
4.6.3 拉伸-恢复性能的表征与测试
4.7 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 不足之处
5.3 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
本文编号：3848236
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