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氨气传感器是气体传感器中一个重要产品,在生产、生活各个方面应用广泛。其中,导电高聚物基氨气传感器由于制备工艺简单,气敏性能优良,操作条件易实现等,成为目前研究的重点。本文通过采用不同高分子物质对聚苯胺(PANI)气敏材料进行掺杂,改善材料的氨敏性能,使材料对氨气具有较好的选择性、反应时间和灵敏度。其主要研究内容如下:1.采用两步乳液聚合法,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为掺杂剂,过硫酸铵(APS)为氧化剂合成PANI/PMMA复合物。该复合物是以PMMA为核,以PANI为表层的新型聚合物,检测表明在室温下对氨气有较好的灵敏度。通过控制变量法,考察了不同制备因素对PANI/PMMA乳液稳定性及其气敏性能的影响,优化得到了室温下合成PANI/PMMA复合材料的较佳工艺条件:n(DBSA(十二烷基苯磺酸))/n(An(苯胺))=1.5,n(APS)/n(An)=1.2,w(PMMA) /w(An)=4:聚合时间为18h,在此条件下材料对1000ppm氨气的灵敏度为24.7。2.以聚乙二醇(PEG)为掺杂剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,用一步乳液聚合法合成PANI/PEG复合物。同时,考察了不同制备因素对PAN/PEG乳液稳定性及复合材料气敏性能的影响,优化得到室温下合成过程中较佳工艺条件为:n(DBSA)/n(An)=1.0,n(APS)/n,(An)=1.0,,n(PEG)/n(An)=2,聚合时间为16h。在此条件下材料对1000ppm氨气的灵敏度为43.8。3.以聚乙酸乙烯酯(PVAC)为掺杂剂,过硫酸铵(APS)为氧化剂,十二烷基苯磺酸(DBSA)为乳化剂,制备出稳定的聚苯胺/聚乙酸乙烯酯(PANI/PVAC)乳液状态的复合材料。通过单因素实验,确定了较佳工艺条件:乳化剂:n(DBSA)/n (An)=1.0,n(APS)/n(An)=1.0,单体用量:n(VAC)/n(An)=1.0,聚合时间:6小时,反应温度:20℃。在此条件下材料对1000ppm氨气的灵敏度为56.0。4.采用红外光谱与差热及热重技术,对掺杂聚苯胺的结构变化及热稳定性进行了研究,为聚苯胺基复合材料的进一步深入研究和应用奠定了一定基础。