有机—无机杂化湿敏材料的设计及纸基湿度传感器的研究

发布时间：2022-08-07 15:15

　　湿度作为最重要的环境参数之一,对林业、农业、工业生产、食品货品的储藏运输及人体健康等领域都有着显著影响。为了营造合适的环境,人们需要对湿度进行精确的监测和控制。而作为人们对环境湿度进行感知的窗口,高性能湿度传感器的研发显得尤为重要。近年来,研究人员在高性能湿度传感器的研发方面付出了大量努力。随着湿度传感器敏感特性的不断提高,一些高性能的器件已经能够做到快速、精准的测定环境湿度,可以基本满足人们对湿度测量的需求。然而随着物联网技术的发展,传感器被大量使用,且新一代电子设备纷纷向便携化、可穿戴化发展。这使得人们对传感器的成本、便携性、稳定性、环境友好性等方面的特性提出了新的要求。本论文旨在从新敏感材料和新器件结构对新型高性能湿度传感器件进行研究。发展了结构稳定的有机-无机复合型湿度传感器和低成本的柔性纸基湿度传感器,并对湿度传感器在呼吸监测领域的应用进行了初步探索。本文的主要研究内容包括:1、基于介孔二氧化硅担载湿度活性物质的复合湿敏材料在湿度传感领域受到了广泛研究。然而,利用物理共混的方法得到的复合体系难以保证敏感材料的均匀分散和复合材料的结构稳定性。本论文通过化学修饰的方法将湿度敏感基... 

【文章页数】：115 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 湿度及湿度传感器的介绍
        1.1.1 湿度的定义及其表示方法
        1.1.2 湿度传感器的定义及分类
    1.2 复合材料在湿度传感器领域的应用
        1.2.1 无机复合湿敏材料
        1.2.2 有机复合湿敏材料
        1.2.3 有机无机复合湿敏材料
    1.3 纸基电子器件及其在湿度传感领域的应用
        1.3.1 纸基电子器件在传感领域的发展历史
        1.3.2 纸基电子器件制作工艺
        1.3.3 纸基电子器件在湿度传感领域的应用
    1.4 湿度传感器新的应用领域
    1.5 本论文的工作及研究意义
第2章 基于两种亲水基团修饰SBA-15的湿度传感器的制备及湿敏特性研究
    2.1 基于SBA-15-PSS杂化材料的湿度传感器
        2.1.1 SBA-15-PSS杂化材料的制备与表征
        2.1.2 SBA-15-PSS杂化材料湿度敏感特性研究
    2.2 基于SBA-15-DMC杂化材料的湿度传感器
        2.2.1 SBA-15-DMC杂化材料的制备及表征
        2.2.2 SBA-15-DMC杂化材料湿度敏感特性研究
    2.3 湿度敏感机理的研究
    2.4 本章小结
第3章 基于PSS@SNs杂化材料的湿度传感器及其湿敏特性研究
    3.1 基于核壳结构PSS@SNs杂化纳米球的湿度传感器
        3.1.1 核壳结构PSS@SNs杂化纳米粒子的制备及表征
        3.1.2 核壳结构PSS@SNs杂化纳米球湿度敏感特性研究
    3.2 PSS@SNs传感器在人体呼吸监测领域的应用
    3.3 PSS@SNs器件的湿度敏感机理研究
    3.4 本章小节
第4章 纸基湿度传感器的设计、制作及其湿敏特性研究
    4.1 电极材料的选择及表征
    4.2 湿度敏感墨汁的制备及表征
    4.3 纸基湿度传感器的制作及其湿度敏感特性研究
    4.4 湿度敏感机理
    4.5 本章小节
第5章 聚离子液体/纸基湿度传感器的敏感特性研究
    5.1 聚离子液体/纸基湿度传感器的制备
    5.2 聚离子液体/纸基湿度传感器的敏感特性研究
    5.3 聚离子液体/纸基湿度传感器的湿度敏感机理研究
    5.4 本章小节
第6章 总结与展望
参考文献
作者简介及在校期间所取得的科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]碳湿敏膜的非线性感湿特性和导电机理[J]. 陈环,彭振康,傅刚.  物理学报. 2009(11)
[2]氯化锂湿度传感器及其应用[J]. 陈同心,杨俊德.  仪器仪表与分析监测. 1986(04)



本文编号：3670550