用于環(huán)境有害氣體檢測(cè)及分離的納米復(fù)合材料傳感器研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著工業(yè)快速發(fā)展，我國(guó)面臨著有害氣體對(duì)環(huán)境及人們?nèi)粘Ｉ钤絹?lái)越大的威脅。氣敏傳感器和靜電紡絲技術(shù)由于自身特性逐漸被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的檢測(cè)及分離中。為了滿足電子設(shè)備多功能化的需求，制備一種新型的具有柔性、輕薄且可穿戴的電子設(shè)備的任務(wù)迫在眉睫。主要從網(wǎng)絡(luò)纖維結(jié)構(gòu)的構(gòu)建和具備優(yōu)秀光電學(xué)特性材料的選擇兩個(gè)方面進(jìn)行研究。具體的內(nèi)容介紹和所得的結(jié)論如下:
　　(1)采用物理氣相沉積法制備基于碳納米管的納米復(fù)合結(jié)構(gòu)透明導(dǎo)電薄膜。對(duì)碳納

2、米管的涂膜工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，研究了碳納米管/聚吡咯和碳納米管/聚苯胺納米網(wǎng)絡(luò)狀薄膜對(duì)氨氣靈敏度的響應(yīng)，且CNT/PANI納米復(fù)合材料薄膜比CNT/PPy具有更好的靈敏度和恢復(fù)性。為進(jìn)一步研究低檢測(cè)限的導(dǎo)電高分子聚合物納米復(fù)合材料提供了基礎(chǔ)。
　　(2)采用原位聚合法制備碳納米管/聚苯胺納米復(fù)合結(jié)構(gòu)透明導(dǎo)電薄膜。通過(guò)向含有碳納米管的苯胺單體溶液中添加過(guò)硫酸銨氧化劑獲得聚苯胺顆粒包覆碳納米管與聚苯胺纖維連接的類似“神經(jīng)元”的結(jié)構(gòu)，該

3、薄膜組裝為高效氨氣傳感器，檢測(cè)范圍200ppb～50ppm，檢測(cè)限為2.7ppb，在室溫下展現(xiàn)出了高靈敏度、快速響應(yīng)時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間、可靠的靈活性和良好的選擇性。
　　(3)采用靜電紡絲技術(shù)制備PAN納米纖維薄膜檢測(cè)甲醛和過(guò)濾PM2.5。本工作研究了PAN納米纖維結(jié)構(gòu)是一個(gè)二維蜘蛛網(wǎng)式的納米纖維結(jié)構(gòu)，其具有高度靈敏性和選擇性。檢測(cè)甲醛的濃度范圍為50ppb～5ppm，而且過(guò)濾PM2.5的過(guò)濾效率高達(dá)89％，這種納米纖維薄膜具有良好的