CNT/ZnO夹层式薄膜制备及压阻/压电传感性能研究

发布时间：2024-11-14 20:14

　　大型结构(桥梁、隧道、体育场馆和高层建筑等)和基础设施健康运营直接关系着人们的生命和财产安全。通过结构的健康监测系统实时、自动、连续的监测结构的各个部位的重要参数,评估分析数据保障结构的服役寿命,具有十分重要的意义,而传感器元件是健康监测系统的核心构件。目前,国内外对于压阻/压电复合型传感器的研究较少,尚未系统研究与实际应用。本文系统的开展碳纳米管(CNT)和氧化锌(ZnO)压阻和压电复合性能研究,提出一种应用于土木工程领域的结构监测体系。本文研究的压阻/压电复合型薄膜传感器能够克服块体传感器柔性、韧性差,量程范围小的缺陷。CNT制成的薄膜具有优异的压阻效应,而ZnO压电陶瓷具有无污染、成本低廉、灵敏度高的优点,制备CNT/ZnO夹层式薄膜传感器作为一种外贴式传感器,具有十分重要的实践应用价值。本文主要研究内容和结果如下:(1)采用混酸氧化处理CNT,经过氧化的CNT分别采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、热重(TGA)进行分析,分析表明:羧基化的CNT(CNT-COOH)长度缩短,管径变细,CNT带上羧基(-COOH)。将酸化后的CNT与偶氮引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)反应...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

青岛理工大学工程硕士学位论文好，越来越多地应用于结构监测中。1.2CNT的结构及功能化修饰1.2.1CNT的结构及主要参数碳纳米管（Carbonnanotube，CNT），于1991年首次被日本科学家Iijima博士发现[6]，CNT由于独特的纳米尺寸结构，力....

图1-2CNT自组装形成薄膜通过这种方法制备的薄膜，膜结构紧密有序，膜厚操作可控，工艺简单，成本低廉，而且由于分子间的静电吸引和范德华力，使得自组装薄膜均匀致密，为薄膜在分子器件、传感器等方面的应用提供了基础。1.3.2CNT薄膜的发展概况及前景CNT由于在力学、电学....

型结构（b）闪锌矿结构（c）晶体结构表示图（图中灰色小球表示Zn原子和红色的小激活了传统的ZnO，譬如在橡胶中加入纳米ZnO，耐老化性能，产生了巨大的经济效益[45]。纳米ZnO体材料，Zhao[46]等人利用研究了纳米带的压电常数，纳米带的压电常数大且随频率....

青岛理工大学工程硕士学位论文2.2.3实验过程采用液相氧化法在CNT的表面进行羧基化修饰，使CNT的端帽处、曲折断裂处和其它不饱和基团处的碳原子氧化，使CNT在水和有机溶剂中有更好的分散，提高其亲水性和表面活性。采用混酸（浓硫酸：浓硝酸=3：1）作为氧化剂处理CN....

本文编号：4012052