【摘 要】
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本论文设计制备了两种导电聚合物纳米纤维复合气敏材料:聚苯胺(PANI)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚吡咯(PPy)/聚偏氟乙烯(PVdF)。采用UV-Vis、FT-IR、SEM和拉曼光谱等手段表征
【出 处】
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浙江大学材料与化学工程学院 浙江大学
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本论文设计制备了两种导电聚合物纳米纤维复合气敏材料:聚苯胺(PANI)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚吡咯(PPy)/聚偏氟乙烯(PVdF)。采用UV-Vis、FT-IR、SEM和拉曼光谱等手段表征了纳米复合气敏材料的组成和形貌。通过静电纺丝法、溶液原位聚合和气相聚合法,成功制备了气敏元件。研究了其对于三乙胺和氨气等气体的气敏响应特性,讨论了静电纺丝参数和聚合条件等对气敏元件响应特性的影响,探讨了气敏机理。采用静电纺丝和溶液原位聚合法,制备了PANI/PMMA纳米纤维复合气敏元件。研究了其对三乙胺蒸汽的室温响应特性,发现其对于20-500ppm的三乙胺气体响应具有高的灵敏度和好的重复性。对于500ppm三乙胺气体,灵敏度达77,且纤维直径越小,响应灵敏度越高。考察了静电纺丝沉积时间、掺杂酸种类和浓度等对复合材料气敏特性的影响,发现静电纺丝时间和掺杂酸浓度对灵敏度影响不大,而以对甲苯磺酸掺杂时,复合气敏材料响应灵敏度最大,探讨了复合材料的气敏机理。采用静电纺丝法和气相聚合法制备了PPy/PVdF纳米纤维复合气敏元件。研究了其对于氨气的室温响应特性,发现其对于550-4400ppm的氨气响应灵敏度高,线性度好,重复性好,其响应灵敏度明显优于浸涂法制备的薄膜气敏元件。考察了静电纺丝溶液浓度,气相聚合时间及聚合温度对于复合气敏元件响应特性的影响,探讨了气敏响应机理。
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