基于室溫離子液體的電導(dǎo)型氣體傳感器.pdf

1、氣體傳感器在環(huán)境監(jiān)測(cè)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)控制、軍事及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域均具有廣泛的應(yīng)用前景。由于離子液體具有可忽略的蒸汽壓，高的熱穩(wěn)定性等獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，可作為一種新型的氣體敏感材料。本工作圍繞研制基于室溫離子液體的電導(dǎo)型氣體傳感器位研究重點(diǎn)，分別研究了不同有機(jī)溶劑對(duì)離子液體電導(dǎo)率的影響；傳感器制作工藝優(yōu)化及性能測(cè)試；以及不同離子液體制成的傳感器陣列的可行性。并得到了一些初步的結(jié)果： 1)本文成功合成1-丁基—3-甲基咪唑六氟磷酸鹽(Bmi

2、mPF6)和1-丁基—3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(BmimBF4)離子液體。 2)考察了有機(jī)溶劑的加入對(duì)離子液體導(dǎo)電率的影響。有機(jī)溶劑的加入使得離子液體的導(dǎo)電率增大；不同的有機(jī)溶劑對(duì)不同的離子液體的電導(dǎo)率具有不同的影響：相同濃度下，極性大的有機(jī)溶劑對(duì)離子液體的電導(dǎo)率影響較大。同時(shí)考察了溫度對(duì)離子液體電導(dǎo)率的影響，結(jié)果表明離子液體的電導(dǎo)率隨溫度的升高而升高，但隨所含有機(jī)溶劑濃度的增加，其變化率基本與溫度無(wú)關(guān)。 3)制作了以離子

3、液體BmimPF6為敏感膜的電導(dǎo)型氣體傳感器，測(cè)試了這種傳感器的性能，并對(duì)其測(cè)試條件如溫度、工作頻率等及傳感器的制作工藝進(jìn)行了優(yōu)化。同時(shí)考察了它對(duì)水蒸汽及有機(jī)蒸氣的響應(yīng)，并利用支持向量機(jī)算法對(duì)傳感器的響應(yīng)值與蒸氣理化性質(zhì)參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行了建模分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)基于室溫離子液體的傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高及線(xiàn)性范圍寬、可重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)。這種傳感器可重復(fù)使用超過(guò)一個(gè)月的時(shí)間。 4)運(yùn)用計(jì)時(shí)阻抗的方法測(cè)試了不同有機(jī)蒸氣在5種不同離