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电化学气体传感器由于具有检测气体种类多、浓度范围宽、体积小、价格低、测量精度高等优点,在环境监测与安全生产等领域中得到广泛应用。但这类传感器也存在着一定的问题,即使用寿命较短。为了解决这个问题,同时也为适应一些特殊行业对气体传感器性能的要求,人们将研究重点集中到新型固体电解质的研究开发,希望能延长传感器的使用寿命并实现其微型化。目前,使用最广的是Nafion膜,但是由于其电导率受环境湿度影响大,不易保水而致使传感器的性能不稳定,加之Nafion膜的成本高,限制了这种传感器在实际中的应用。因此,解决聚合物固体电解质的保水性问题,以及使用性能优良、价格便宜的Nafion膜的替代膜成为全固态气体传感器的难点技术之一。本文以具有优良物理化学性质的聚偏氟乙烯(PVDF)为基底,采用向PVDF中掺杂原硅酸钠,接枝共混具有强酸性、高热稳定性、强质子导电性与化学稳定性的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)的方法,制备一种新型的固体聚合物电解质:改性聚偏氟乙烯接枝共混聚2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸膜(PVDF-g-PAMPS膜),用于提高质子交换膜的保水性和导电性。通过研究溶剂量、引发剂量、烘膜条件等制膜参数对膜性能的影响,优化性能优良聚合物膜的制备条件为:N-甲基吡咯烷酮的量固定在20ml左右(即0.20gPVDF/ml NMP);过硫酸铵浓度为0.4g/100ml;烘干温度80oC,保温时间4小时。用红外光谱分析法、热重分析法、扫描电镜等分析PVDF-g-PAMPS膜结构及形貌特征,结果表明复合膜表面平整、结构致密;AMPS已接枝到膜上,AMPS中的磺酸根均匀分布在整个膜内。制备的PVDF-g-PAMPS膜保水性和电导率均高于Nafion117,膜的机械性能良好,从制膜成本、膜的导电性、膜的机械性能和膜的保水性等均具有优良的性能。