聚电解质湿敏材料及其湿度传感器

被引量 : 0次 | 上传用户:hedongxu2288
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文设计合成了含硅聚电解质、超支化聚羧酸盐及其与纳米氧化锌复合物、超支化聚季胺盐等三种湿敏材料,采用1H-NMR、FT-IR、TGA、SEM、TEM、AFM等方法表征其组成和形貌结构。分别通过静电纺丝法、溶液浸涂法和静电喷涂法制备了薄膜电阻型和声表面波(SAW)型湿敏元件,并研究了其在室温下的湿敏响应特性,以及对于溶剂中水分的电响应特性。采用静电纺丝法,制备了具有交联结构的含硅聚电解质及其与聚苯胺和聚吡咯等复合纳米纤维电阻型湿敏元件,测试了其响应灵敏度、响应时间、湿滞等湿敏响应行为。研究了电极修饰、成膜方法、复合等对于元件湿敏响应特性的影响。制备的含硅聚电解质与聚苯胺复合纳米纤维湿敏元件在22-97%RH较宽的湿度范围内,阻抗从107Ω变化为104Ω,体现了较高的响应灵敏度,在半对数坐标下良好的响应线性度(R2=0.979),以及快速响应(吸湿7s,脱湿19s)和很小的湿滞(1.6%RH)。采用静电喷涂方法,在单端延迟线型声表面波器件表面沉积含硅聚电解质敏感膜,制备了SAW型湿敏元件。研究了喷涂液浓度,喷涂时间等对于SAW元件的湿敏响应特性影响。制备的湿敏元件在11-97%RH的湿度范围内,具有快速(吸湿、脱湿时间均小于10s)、灵敏度较高(400Hz/%RH)、且响应重复性和高湿环境下稳定性较好等优点。以超支化结构聚酯为核,制备了含有不同碱金属离子(Li+,Na+,K+)的阴离子型超支化聚羧酸盐湿敏材料(HBPC),并与氧化锌纳米棒以及纳米粒子复合,制备了有机/无机纳米复合湿敏材料。AFM测试显示纳米氧化锌在复合材料中分散良好。采用浸涂法制备了超支化聚羧酸盐及其与纳米氧化锌复合电阻型湿敏元件,研究其湿敏响应特性。发现碱金属离子类型对元件的湿敏性能影响很大;而与纳米氧化锌复合,减小了元件的湿滞,加快了响应,提高了湿敏响应特性。以超支化结构聚酯H20为核,制备了阳离子型超支化聚季铵盐湿敏材料,采用浸涂法制备了电阻型湿敏元件。对比了其与典型的线型聚电解质湿敏材料(PDMAEM-BB)以及聚合物/金属盐复合湿敏材料(PEO/LIClO4)的湿敏响应特性。发现超支化聚季胺盐湿敏材料在低湿下阻抗较低,具有很宽的湿度检测范围(5-96%RH),而且湿滞很小(1.1%RH),响应速度很快(吸湿8s,脱湿9s),响应灵敏度高,具有最佳的湿敏响应特性。这可能与其超支化结构相关。以具有交联结构的含硅聚电解质为敏感材料,采用浸涂法制备了电阻型敏感元件,研究了其在不同极性的有机溶剂中对不同含量水分的响应灵敏度、响应时间、检测限等响应特性,初步探讨了其在检测有机溶剂中水分含量方面的应用。
其他文献
中央把京津冀协同发展定位为国家发展战略的重要原因之一,就是要解决北京的大城市病。北京城市病的产生原因很多,可归结为三大原因:经济发展及其所引致的人口过快增长是核心
本文从两个方面分析周作人散文创作与民俗学的关系。第一章论述民俗事象的丰富性与散文题材的多样化,主要从五个方面展开,一是岁时节日的介入与周作人的本色文章:二是饮食民俗
运用政治经济学,探索文化和经济相融合的内在规律,提出一种文化产业分析框架,并根据三次全国经济普查数据,对2004—2013年我国文化产业十年发展状况进行分析。结果显示:经过
城市居民公交出行数据是城市公交规划和运营调度的基础数据。如何获取居民公交出行数据以便采取措施应对不断增长的公交需求是当前城市公交建设亟待解决的问题。传统人工采集
女工权益保障水平受企业内在收益预期、内部制约与政府监管三方面影响,目前女工权益保障水平较低主要源于相关制度设计缺陷。因此,政府应鼓励企业职工成立"民间"工会组织,构
汉胜工业设备(上海)有限公司(本文简称HSIS公司)计量泵产品自从1993年进入中国市场以来,根据中国市场的特点,建立了自己独特的营销渠道和经销商体系,保持了很高的市场占有率,
研究背景与目的:SV40大T抗原是由SV40病毒早期编码区编码的一种多功能磷酸蛋白,在病毒复制过程中发挥着重要作用。SV40大T抗原具有活化宿主细胞核糖体基因、诱导DNA合成、修
肺炎支原体(Mycoplasma pneumonia,MP)是引起人类呼吸系统感染的重要病原之一。近年来研究分析,随着对非典型病原体感染认识的深入,MP不但引起呼吸系统炎症,且与许多人类的慢
随着经济的飞速发展以及改革开放政策的进一步深化,中国与世界各国的经济合作日益增多,对外联系和国际交流日趋频繁。中国正在加快融入全球一体化的步伐,并且逐渐受到来自世
政府出台的一系列支持、促进中小企业融资的政策和法规,为中小企业融资提供了更好的经济环境和制度保障。中小企业融资应从中小企业板市场、应收账款融资、资产支持商业票据