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柔性气体传感器具有室温检测、柔性弯曲等特点,可应用于食品检测、人体健康诊断等领域,然而对柔性气体传感器技术的研究还处于初级阶段。聚苯胺(PANI)由于具有较强的柔韧性和抗拉强度使其成为柔性材料的研究热点,但作为气敏材料,PANI气敏响应较低,且气敏响应恢复性差,因此本文通过掺杂多壁碳纳米管(MWCNTs)来提高复合材料气敏响应。复合材料受温湿度的影响报道目前较少,温湿度研究不够完善,本文详细的研究了不同温湿度对复合材料的影响并分析机理。本文采用两种方法制备复合材料,一种是原位聚合法制备纳米复合材料,另一种是采用分层工艺。原位聚合法制备的PANI-MWCNTs纳米复合材料,形成MWCNTs表面均匀包裹PANI的纳米纤维结构。重点研究不同反应时间对气敏响应的影响,结果表明聚合2h的复合材料比表面积最大,灵敏度最高,缩短恢复时间,改善基线漂移问题。PANI与MWCNTs间存在相互作用力,MWCNTs的加入提高了气敏响应的灵敏度和抗拉强度,得到柔性、高灵敏度、选择性良好、价格低廉、室温响应的氨气传感器;并测试不同相对湿度(20%、40%、60%)对复合材料氨敏性能的影响,结果表明随着湿度的增大,氨敏特性的灵敏度降低,分析了湿度影响气敏响应的机理。采用原位聚合法时,只有少数复合材料生长在PI衬底上,大量复合材料残留在溶液中,为了增加材料的利用率,以及MWCNTs在基底的覆盖率,增加工艺可控性,采取分层工艺制备复合材料,研究不同沉积顺序对气敏响应的影响,气敏测试结果显示先旋涂MWCNTs后聚合PANI(M→P)的薄膜灵敏度最高。SEM显示M→P结构中PANI和MWCNTs充分接触,形成了良好的界面接触,相互作用加强;对两种工艺制备的气敏薄膜的气敏响应参数进行比较,分析得出两种工艺各自的优缺点。最后分别测试湿度、温度对M→P分层结构电阻的影响,从质子交换和PANI的导电模型角度分析薄膜电阻随着湿度增大而减小的影响机理;分别测试相对湿度25%和相对湿度50%环境下,温度对M→P分层结构的电阻值的影响,并从PANI的热膨胀理论分析电阻随着温度升高而变大的影响机理,最终确定器件稳定工作的室温使用条件。总之,本文详细地研究PANI和MWCNTs复合材料应用于柔性氨气传感器的一些性能,重点探究气敏响应机理,以及温湿度对复合薄膜的影响。