电纺纳米纤维在湿敏变色传感器及压电—热释电纳米发电领域的应用

发布时间：2024-01-21 10:15

　　纳米技术是当今世界最为关注的前沿技术,是世界各国争相发展的战略级技术。纳米材料因具有不同于常规材料的独特性质而成为高性能材料领域的研究热门。静电纺丝技术作为一种成本低廉、工艺简单、可以连续规模化生产纳米纤维的方法而受到广泛地关注。电纺纳米纤维在传感器、生物医学、能源环境等领域展示出了巨大的应用潜力。本论文的主要研究内容包含两部分,包括电纺纳米纤维作为湿度传感器和纳米发电机。首先介绍了基于电纺聚酰胺66/氯化钴纳米纤维膜的湿敏变色传感器。基于电纺纳米纤维膜的湿度传感器由于其较大的比表面积,为分析物与敏感材料相互作用提供了更多的位点而表现出灵敏度高,响应速度快等优点。基于电纺湿敏材料的湿敏性能可以通过精密仪器检测,但这在实际应用中有不小的条件的限制。对此,这种可以根据环境湿度而显示不同颜色的电纺纤维膜湿度指示计被提出。实验中制备了一系列含有不同质量百分比氯化钴的聚酰胺66纳米纤维膜,并研究了其根据湿度变色的特性。此外,还将这种湿敏膜与石英晶体微天平(QCM)结合做成高灵敏度湿度传感器,该QCM湿度传感器显示出了高湿度敏感性,快速的响应–恢复特性,小的滞后性以及较好的可重复性和稳定性。表明这...

【文章页数】：50 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 纳米材料
    1.2 静电纺丝技术
        1.2.1 静电纺丝概述
        1.2.2 静电纺丝原理
        1.2.3 静电纺丝影响因素
    1.3 静电纺丝的应用
        1.3.1 传感器
        1.3.2 能源材料
第二章 基于电纺聚酰胺66/氯化钴纳米纤维膜的湿敏变色传感器
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 聚合物/氯化钴溶液的制备
        2.2.2 湿敏变色纳米纤维膜及基于QCM的湿度传感器的制备
        2.2.3 QCM简介
        2.2.4 表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 湿敏纤维膜的形貌
        2.3.2 电纺PA66/CoCl₂·6H₂O纳米纤维膜的湿敏变色特性
        2.3.3 基于QCM的PA66/CoCl₂·6H₂O纳米纤维膜湿敏传感器的湿度敏感性
        2.3.4 响应-恢复特性
        2.3.5 可重复性
        2.3.6 滞后性
        2.3.7 稳定性
        2.3.8 关于湿敏机理的讨论
    2.4 本章小结
第三章 静电纺丝法制备柔性压电-热释电混合纳米发电机
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 溶液的配制
        3.2.4 纳米发电机的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 纳米发电机的基本表征
        3.3.2 压电输出
        3.3.3 热释电和压电-热释电混合输出
        3.3.4 该纳米发电机在转换人体运动和冷/热空气能量中的应用
    3.4 本章小结
第四章 结论与展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢



本文编号：3881785