PEG/Li + 聚合物電解質(zhì)薄膜氣敏性能研究
發(fā)布時間:2020-12-10 13:55
采用不同摩爾質(zhì)量的聚乙二醇(PEG)與高氯酸鋰鹽混合制備電解質(zhì)薄膜,將這種材料應(yīng)用于氣敏傳感器領(lǐng)域作為一種新穎的氣敏傳感材料,研究了薄膜樣品對于各種有機溶劑蒸氣的電阻響應(yīng)行為。結(jié)果表明,PEG/Li+電解質(zhì)薄膜對非極性溶劑基本不響應(yīng),對極性溶劑具有明顯的氣敏響應(yīng)行為,其中對于蒸氣乙酸具有明顯的響應(yīng)選擇性、快速的氣敏響應(yīng)行為和高的靈敏度,這主要歸功于鋰離子與聚乙二醇中的醚氧原子產(chǎn)生強烈的配位絡(luò)合作用,從而使得溶劑分子與電解質(zhì)薄膜相互作用產(chǎn)生不同的電阻氣敏響應(yīng)行為。
【文章來源】:塑料工業(yè). 2016年04期 第129-132頁 北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
與討論2.1偏光顯微POM分析abcd圖1PEG-12000/Li+聚合物薄膜的偏光顯微鏡照片F(xiàn)ig1POMsofPEG-12000/Li+polymerfilma、b、c的鋰離子濃度分別為0.0057、0.05、0.5mol/L,未加單偏光照片;d為鋰離子濃度為0.0057mol/L,加單偏光照片從圖1可以看出,PEG是一種容易結(jié)晶的聚合物,從a、b、c正交偏光顯微圖片中均看到呈現(xiàn)放射狀的球狀結(jié)晶,并且隨著Li+濃度增大,結(jié)晶體逐漸變小,圖1d為加單偏光后的顯微圖片,能夠看到明暗相間的黑十字消光圖案,進一步說明了電解質(zhì)薄膜中存在球狀結(jié)晶現(xiàn)象。2.2DSC分析圖2不同摩爾質(zhì)量PEG的DSC曲線Fig2DSCcurvesofPEGfilmswithdifferentmolecularweightPEG摩爾質(zhì)量(g/mol):a-1000;b-6000;c-12000;d-20000圖2為四種不同摩爾質(zhì)量PEG的DSC曲線,表1為其DSC數(shù)據(jù)。由圖2可看出,四條DSC曲線中均存在一個較小的玻璃化轉(zhuǎn)變吸熱峰和一個較大的結(jié)晶熔融吸熱峰。從表1中可清晰看到隨著PEG摩爾質(zhì)量的增大,它們的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和熔融溫度(Tm)除了摩爾質(zhì)量為6000g/mol的例外偏高以外,都呈現(xiàn)逐漸提高的特點。表1PEG聚合物膜的DSC數(shù)據(jù)Tab1DSCdataofPEGpolymerfilmsPEG摩爾質(zhì)量/g·mol-1100060001200020000Xc1)/%62.595.283.685.5Tg/℃-67.3-48.2-39.7-29.5Tm/℃37.9767.2170.472.09注:1)XC=ΔHm/ΔHm0×100%,其中,ΔHm為聚合物電解質(zhì)膜中PEG結(jié)晶部分的熔融焓變;ΔHm0為100%結(jié)晶的PEG的熔融焓變。2.3不同摩爾質(zhì)量的PEG/Li+導(dǎo)電薄膜的響應(yīng)行為圖3PEG/Li+絡(luò)合物形成模型Fig3CoordinationmodelofPEG/Li+·130·
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氨氣傳感器的應(yīng)用和研究進展[J]. 鄭建旭,管永川,冉慧麗,姜心,魏曉鴿,蔣登高. 化工新型材料. 2010(02)
[2]基于電子鼻的氣敏傳感器及其陣列[J]. 何國泉,劉木華. 傳感器世界. 2008(07)
[3]用于鋰離子電池的新型超支化聚醚-聚氨酯聚合物電解質(zhì)[J]. 白瑩,潘春花,吳鋒,吳川,葉霖,馮增國. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報. 2007(09)
[4]苯并-12-冠-4磺酰氯接枝聚苯胺及其鋰鹽絡(luò)合固體電解質(zhì)的合成與性能研究[J]. 柴春鵬,王云普,李玉峰,張發(fā)愛. 高分子學(xué)報. 2006(09)
[5]聚乙二醇接枝炭黑納米導(dǎo)電復(fù)合材料氣敏性研究[J]. 王曉玲,羅延齡,張寶旺,桑德文. 江蘇化工. 2004(01)
[6]離子導(dǎo)電聚合物電解質(zhì)的研究[J]. 趙峰,錢新明,汪爾康,董紹俊. 化學(xué)進展. 2002(05)
碩士論文
[1]基于單根SnO2納米線肖特基勢壘的氣體傳感器研究[D]. 李云濤.河南大學(xué) 2012
本文編號:2908807
【文章來源】:塑料工業(yè). 2016年04期 第129-132頁 北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
與討論2.1偏光顯微POM分析abcd圖1PEG-12000/Li+聚合物薄膜的偏光顯微鏡照片F(xiàn)ig1POMsofPEG-12000/Li+polymerfilma、b、c的鋰離子濃度分別為0.0057、0.05、0.5mol/L,未加單偏光照片;d為鋰離子濃度為0.0057mol/L,加單偏光照片從圖1可以看出,PEG是一種容易結(jié)晶的聚合物,從a、b、c正交偏光顯微圖片中均看到呈現(xiàn)放射狀的球狀結(jié)晶,并且隨著Li+濃度增大,結(jié)晶體逐漸變小,圖1d為加單偏光后的顯微圖片,能夠看到明暗相間的黑十字消光圖案,進一步說明了電解質(zhì)薄膜中存在球狀結(jié)晶現(xiàn)象。2.2DSC分析圖2不同摩爾質(zhì)量PEG的DSC曲線Fig2DSCcurvesofPEGfilmswithdifferentmolecularweightPEG摩爾質(zhì)量(g/mol):a-1000;b-6000;c-12000;d-20000圖2為四種不同摩爾質(zhì)量PEG的DSC曲線,表1為其DSC數(shù)據(jù)。由圖2可看出,四條DSC曲線中均存在一個較小的玻璃化轉(zhuǎn)變吸熱峰和一個較大的結(jié)晶熔融吸熱峰。從表1中可清晰看到隨著PEG摩爾質(zhì)量的增大,它們的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和熔融溫度(Tm)除了摩爾質(zhì)量為6000g/mol的例外偏高以外,都呈現(xiàn)逐漸提高的特點。表1PEG聚合物膜的DSC數(shù)據(jù)Tab1DSCdataofPEGpolymerfilmsPEG摩爾質(zhì)量/g·mol-1100060001200020000Xc1)/%62.595.283.685.5Tg/℃-67.3-48.2-39.7-29.5Tm/℃37.9767.2170.472.09注:1)XC=ΔHm/ΔHm0×100%,其中,ΔHm為聚合物電解質(zhì)膜中PEG結(jié)晶部分的熔融焓變;ΔHm0為100%結(jié)晶的PEG的熔融焓變。2.3不同摩爾質(zhì)量的PEG/Li+導(dǎo)電薄膜的響應(yīng)行為圖3PEG/Li+絡(luò)合物形成模型Fig3CoordinationmodelofPEG/Li+·130·
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氨氣傳感器的應(yīng)用和研究進展[J]. 鄭建旭,管永川,冉慧麗,姜心,魏曉鴿,蔣登高. 化工新型材料. 2010(02)
[2]基于電子鼻的氣敏傳感器及其陣列[J]. 何國泉,劉木華. 傳感器世界. 2008(07)
[3]用于鋰離子電池的新型超支化聚醚-聚氨酯聚合物電解質(zhì)[J]. 白瑩,潘春花,吳鋒,吳川,葉霖,馮增國. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報. 2007(09)
[4]苯并-12-冠-4磺酰氯接枝聚苯胺及其鋰鹽絡(luò)合固體電解質(zhì)的合成與性能研究[J]. 柴春鵬,王云普,李玉峰,張發(fā)愛. 高分子學(xué)報. 2006(09)
[5]聚乙二醇接枝炭黑納米導(dǎo)電復(fù)合材料氣敏性研究[J]. 王曉玲,羅延齡,張寶旺,桑德文. 江蘇化工. 2004(01)
[6]離子導(dǎo)電聚合物電解質(zhì)的研究[J]. 趙峰,錢新明,汪爾康,董紹俊. 化學(xué)進展. 2002(05)
碩士論文
[1]基于單根SnO2納米線肖特基勢壘的氣體傳感器研究[D]. 李云濤.河南大學(xué) 2012
本文編號:2908807
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