【摘 要】
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有害气体的检测是环境检测中的一个重要问题。气体传感器则是专门检测环境中气体种类与含量的装置,其核心部件为气敏材料。研究开发高性能气敏材料对气体传感器的发展应用有
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有害气体的检测是环境检测中的一个重要问题。气体传感器则是专门检测环境中气体种类与含量的装置,其核心部件为气敏材料。研究开发高性能气敏材料对气体传感器的发展应用有深远影响。目前,有机/无机复合气敏材料是研究的热点,但是制备方法较繁杂。本文选取性能良好、应用广泛的Ti02和原料丰富、制备方法简单的聚苯胺(PANI),采用复合手段合成新型气敏材料。以硫酸氧钛(TiOSO4·2H2O)与苯胺单体(C6H5NH2)为原料,采用一步水热法合成PANI/TiO2复合材料,探讨最优合成条件。并采用X-射线衍射、傅里叶变换红外、N2吸附-脱附、扫描电镜、X-射线光电子能谱等手段对PANI/TiO2复合材料进行了表征,进一步将其制作成气敏元件,研究其对氨气、乙醇等气体的气敏性能。结果表明,在合成温度为130℃、水热时间为6h、硫酸氧钛与苯胺单体摩尔比为4：1最优工艺条件下制备出的PANI/TiO2复合材料对氨气有较好的选择性,对浓度200ppm的氨气灵敏度为0.95、响应时间为85s、恢复时间为45s,对浓度100ppm的氨气稳定性在10天减小了15%后就趋于恒定。并用p-n结网分析了PANI/TiO2复合材料的气敏机理。采用水热法合成出PANI/TiO2复合材料,无需加盐酸等来提供酸环境及掺杂质子酸,制备过程简单,对氨气拥有高灵敏度和稳定性、较短的响应恢复时间,在环境检测方面具有一定的实用价值。图35幅,表15个,参考文献117篇。
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