基于導(dǎo)電聚合物的QCM氣敏傳感器研究.pdf

1、氣敏傳感器是一種簡(jiǎn)便的氣體檢測(cè)方法，在環(huán)境監(jiān)測(cè)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、食品衛(wèi)生、醫(yī)療診斷、軍事和公共安全等許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。氣敏傳感器陣列與人工智能相結(jié)合構(gòu)成的人工嗅覺(jué)系統(tǒng)彌補(bǔ)了單一氣敏傳感器存在的一些缺陷，拓展了氣敏傳感器的應(yīng)用范圍，同時(shí)也對(duì)氣敏傳感器的性能提出了更高的要求．研究和開(kāi)發(fā)高靈敏度、快速響應(yīng)、重現(xiàn)性好、體積小、工作溫度度低、功耗低的氣敏傳感器具有十分重要的意義。 本文概述了氣敏傳感器的研究進(jìn)展，從敏感材料和檢測(cè)方法

2、兩個(gè)角度分析了各種氣敏傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)以及性能改善的方法。針對(duì)食品檢驗(yàn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)和醫(yī)療診斷等領(lǐng)域迫切需要檢測(cè)三甲胺氣體這一需求，研究了以導(dǎo)電聚合物作為敏感材料的QCM(Quartz Crystal Microbalance，石英晶體微天平)氣敏傳感器。 通過(guò)對(duì)QCM的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析，在借鑒已有QCM信號(hào)檢測(cè)方法的基礎(chǔ)之上，作者首先開(kāi)發(fā)了一套低成本的QCM測(cè)量系統(tǒng)，用于研究氣敏傳感器的性能。 其次，采用乳聚法和添加少

3、量表面活性劑誘導(dǎo)的方法分別制備了聚吡咯、水溶性聚苯胺，并將它們作為敏感膜材料制作了QCM 氣敏傳感器。考察了這些傳感器對(duì)三甲胺氣體響應(yīng)的靈敏度、響應(yīng)時(shí)間、恢復(fù)時(shí)間、重現(xiàn)性、選擇性、壽命等多方面的性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在室溫環(huán)境下傳感器工作性能良好、穩(wěn)定。這種氣敏傳感器制備方法具有操作簡(jiǎn)單、條件易于控制、耗時(shí)短、成本低等優(yōu)點(diǎn)。 還通過(guò)在苯胺聚合過(guò)程中添加TiO2 溶膠-凝膠的方法制得了聚苯胺-TiO2納米復(fù)合物，并考察了TiO2納米