静电纺多孔结构纳微纤维材料的制备及其气敏性能研究

发布时间：2017-12-29 17:18

  本文关键词：静电纺多孔结构纳微纤维材料的制备及其气敏性能研究　出处：《天津工业大学》2017年博士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 多孔结构 静电纺丝 卟啉 介孔二氧化硅 气体传感器 纳微纤维

【摘要】：多孔结构材料具有多尺度孔结构、大比表面积、高孔体积、高扩散性等优点被广泛用于气体传感器中,本论文采用简单有效的静电纺丝技术设计并制备了具有不同尺寸大孔结构的PS、PLA多孔纳微纤维以及介孔-大孔复合的SiO_2介孔纳微纤维材料,负载具有优异光敏特性的卟啉类化合物,用于实时、可靠、快速、有效的检测浓度为sub-ppm甚至ppb级别的HCl和NH_3气体。本论文基于热致相分离和非溶剂致相分离机理,采用"一步法"静电纺丝技术制取了 TPPH_2-PS多孔纳微纤维。采用FE-SEM、CLSM、比表面积分析、XRD、TG、力学性能分析和荧光发射光谱对TPPH_2-PS多孔纳微纤维进行表征。结果表明,PS 质量分数为 25w.t.%,THF/DMF 质量比为 40:60,在 20kV、20 cm、1.0 mL.h-1条件下制得的TPPH_2-PS多孔纳微纤维平均直径约为1609 nm,其比表面积为58.63 m2·g-1,平均孔径为62.95nm,孔体积为0.851cm3·g-1;TPPH_2-PS多孔纳微纤维HCl气体传感器具有明显的颜色变化(粉色-黄绿色),最低检测限为46ppb,1s内即有响应,且有良好的可重复利用性、光稳定性、抗湿度干扰性以及对HCl气体的选择性。采用紫外-可见光谱分析了其环境友好型TPPH_2/Zn(Ⅱ)TPP-PLA多孔纳微纤维的HCl及NH_3气敏性能。结果表明,TPPH_2-PLA多孔纳微纤维HCl气体传感器工作时颜色从粉红色变成绿色,最低检测限为34 ppb,响应平衡时间为5 s,具有良好的可重复利用性、光稳定性、抗湿度干扰性以及对HCl气体的选择性;Zn(Ⅱ)TPP-PLA多孔纳微纤维NH_3传感器工作时颜色从沙棕色转变为黄绿色,最低检测限为0.264 ppm,具有良好的可重复利用性和对NH_3的选择性。采用溶胶-凝胶直接静电纺丝法制得了 TCPPH2-SiO_2介孔纳微纤维,研究了纺丝溶胶黏度、纺丝工艺参数以及表面活性剂种类对amino-SiO_2介孔纳微纤维的形貌和多孔结构的影响。研究了 TCPPH2-SiO_2介孔纳微纤维HCl气敏性。结果表明,采用CTAB/F127为模板剂,amino-SiO_2溶胶黏度约为1.3 Pa.S,在15 kV、15 cm、1.0mL·h-1条件下制得的TCPPH2-SiO_2介孔纳微纤维平均直径为320 nm,比表面积为376.84 m2·g-1,平均孔径为3.06 nm,孔体积为0.235 cm3·g-1;TCPPH2-SiO_2介孔纳微纤维与HCl气体传接触时颜色由豆沙色变为绿色,最低检测限为17ppb,1s内即有响应,且有良好的可重复利用性和光稳定性。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ340.64

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 袁宜萍;;服用微纤维种种[J];丝绸;1992年11期

2 丁权;伊万尼特公司的玻璃微纤维[J];玻璃纤维;2001年01期

3 建发;防菌阻菌无机微纤维滤膜[J];建材工业信息;2003年10期

4 蒲敏功;;溶解和分解的毛角朊回收[J];皮革科技动态;1978年02期

5 李世钊;日本剥离双组份纤维制微纤维及其织物[J];北京纺织;1988年03期

6 金智才;90年代微纤维产品发展展望[J];上海纺织科技;1990年04期

7 肖波;;微纤维非织造的一种方法[J];国外纺织技术(纺织分册);1991年12期

8 钱关根;;混纺微纤“Micro Bel”[J];聚酯工业;1993年03期

9 M.Nishimura ,马建兴;充满希望的微纤维[J];丝绸技术;1994年02期

10 孙中爱;微纤维[J];纤维标准与检验;1995年08期

相关会议论文 前6条

1 刘燕;;玻璃微纤维的制备及应用[A];绝热材料的前景与施工[C];2002年

2 熊华伦;;太行山隧道喷射微纤维混凝土施工新技术[A];中国交通土建工程学术论文集（2006）[C];2006年

3 白鹏;阎子峰;赵修松;;水溶液中自组装大规模合成一维氧化铝微纤维[A];第十一届全国青年催化学术会议论文集（上）[C];2007年

4 李秋红;雒林林;李爱香;;离子自组装具有电学性质荧光微纤维[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第18分会：超分子组装与软物质材料[C];2014年

5 李爱华;;玻纤白细胞过滤材料[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年

6 郑学晶;裴莹;李俊伟;汤克勇;刘捷;秦树法;;剑麻微纤维增强明胶复合材料[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年

相关重要报纸文章 前2条

1 ;美国杜邦推出微纤维新品种[N];中国纺织报;2003年

2 木子;杜邦推出超细纤维厚重织物[N];中国纺织报;2003年

相关博士学位论文 前1条

1 胡敏;静电纺多孔结构纳微纤维材料的制备及其气敏性能研究[D];天津工业大学;2017年

相关硕士学位论文 前3条

1 张帅;拉锥毛细管聚焦流芯片制作与海藻酸钙微纤维生成及初步应用[D];重庆大学;2015年

2 郑新苗;微纤维玻璃棉浆料分散工艺及其成纸结构和性能的研究[D];陕西科技大学;2016年

3 李杰;微纤维玻璃棉及其制备隔热纸性能的研究[D];陕西科技大学;2014年

，

本文编号：1351129