掺杂聚苯胺毛细管气体传感器的制备研究

发布时间：2024-07-06 01:56

　　聚苯胺(PANI)气体传感器是检测分析气体样品的重要器件之一,在各个行业包括环境监测、家庭安全、工业、医学诊疗和人工智能等领域有较大应用前景。目前,大体积、高浓度氨气(NH₃)样品的检测已经取得了较大的进展,并且实现了一定程度的实际应用。随着人体医学诊断、科学实验气氛检测等各种应用的深入推进,迫切需要开发能够对小体积量、低浓度NH₃样品进行快速检测的新结构PANI气体传感器。本文提出了一种掺杂型PANI毛细管结构气体传感器,并对其制备方法、检测方式和传感性能进行了深入研究。探索了用动态液相沉积法(Dynamic Liquid Phase Deposition Method,简称DLPD法)在石英玻璃毛细管内壁上生长了PANI-CSA/TiO₂和PANI-SSA/HCl两种敏感膜材料。通过涂覆方式搭建电信号引出等装置,从而制作出掺杂型PANI毛细管气体传感器。借助于扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDX)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和自搭建的气体传感检测系统等,对其微观形貌、组成、物相结...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1电化学传感器的工作原理示意图[31]

华东师范大学硕士学位论文3器。其功耗低，能严格满足防爆等安全要求，稳定高质量的信号输出、也不易受到环境的影响，遗憾的是这类传感器稳定性较差，无法承担长时间的工作[30]。图1.1电化学传感器的工作原理示意图[31]。Figure1.1Schematicdiagramofelect....

图1.2基于NDIR技术设计的一氧化碳检测仪[15]

华东师范大学硕士学位论文4片，这种滤光片并不是极窄带的，即存在一定的滤光范围。在检测时，容易受到其他在同波段处存在吸收峰的气体的干扰，这也是它的缺点之一[14，15，32]。一般情况下，气体在红外谱线处不同位置具有基频和泛频两种吸收峰。基频吸收峰通常处于中红外频段，能发出此频段光....

图1.3几类经典气体传感器（电阻型）示意图：电导型金属氧化物气体传感器检测气体分子的基本步骤的示意图（a）；Figaro型包含加热丝的陶瓷管气体传感器（b）；平面薄膜气体传感器（c）；单电极气体传感器（d）[34]

华东师范大学硕士学位论文5杂，难以量产等）。结合当前的发展趋势，对该类传感器进一步小型化、集成化后，将更加适合商业化量产，达到满足实时、快速响应和方便携带的要求。图1.3几类经典气体传感器（电阻型）示意图：电导型金属氧化物气体传感器检测气体分子的基本步骤的示意图（a）；Figar....

图1.4几类典型非电阻型传感器：质量敏感气体传感器示意图：（a，b）石英晶体微量天平（MCQ）器件；（c）表面声波（SAW）装置；（d，e）微悬臂梁；

华东师范大学硕士学位论文5杂，难以量产等）。结合当前的发展趋势，对该类传感器进一步小型化、集成化后，将更加适合商业化量产，达到满足实时、快速响应和方便携带的要求。图1.3几类经典气体传感器（电阻型）示意图：电导型金属氧化物气体传感器检测气体分子的基本步骤的示意图（a）；Figar....

本文编号：4001879