硫化氫氣體傳感器基礎研究.pdf

1、本論文的主要工作是對硫化氫氣體傳感器做基礎探索研究。硫化氫是一種具有臭雞蛋氣味的腐蝕性氣體，有劇毒可爆炸，且廣泛存在，是大氣污染物之一。因此對硫化氫氣體的檢測在生產(chǎn)和生活中都具有十分重要的意義。
　　基于現(xiàn)階段對硫化氫氣體傳感器的理論和實驗研究成果，本論文制備了基于不同敏感材料的不同類型的硫化氫氣體傳感器，并在常溫下對其敏感性能進行了測試，主要研究工作如下：
　　1、研究了基于質量型器件QCM的硫化氫氣體傳感器。先選用聚乙烯

2、吡咯烷酮（PVP）做敏感材料，采用氣噴工藝將其沉積成薄膜，并且對不同的PVP沉積量(0.1ml,0.2ml,0.3ml)作了對比實驗。結果得出，PVP對硫化氫氣體的響應，除了響應時間和恢復時間比較長、穩(wěn)定性欠缺以外，線性度和選擇性都很好，而且0.2ml的PVP對所測試的硫化氫氣體響應最佳。形貌表征顯示，薄膜的表面不平整，增加了對氣體吸附的表面積。而對PVP薄膜做進一步摻雜的PVP/MWCNTs薄膜，測試結果得出敏感特性未能達到提升。在Q

3、CM器件上還嘗試了DPPD材料，但它對硫化氫的響應完全無恢復。
　　2、研究了基于平面叉指電極的電阻型的硫化氫氣體傳感器。測試并分析了單獨的MWCNTs在平面叉指電極上對硫化氫的敏感特性。測試結果得出，響應較大，線性度較高，但是重復性、選擇性和穩(wěn)定性都較差，需要進一步的摻雜改善。而MWCNTs薄膜的形貌整體比較均勻，但有小范圍相互纏繞團聚，不利于解吸附。
　　3、研究了基于 PVP/MWCNTs和聚乙烯醇/MWCNTs兩種復

4、合膜的電阻型硫化氫氣體傳感器。PVP/MWCNTs薄膜表現(xiàn)出對硫化氫很好的敏感特性，雖然響應比MWCNTs的響應小，但響應和恢復比較快速，且重復性、選擇性和穩(wěn)定性都很好，較單獨的MWCNTs的敏感特性有了很大的改善，唯一的缺陷是高濃度時出現(xiàn)了飽和現(xiàn)象，且PVP溶液的濃度對響應基本無影響。薄膜形貌顯示，MWCNTs嵌在 PVP中，混合比較均勻。而聚乙烯醇/MWCNTs薄膜的響應比較小，還有嚴重的基線下漂問題，其重復性、選擇性和穩(wěn)定性都較差