無(wú)機(jī)氧化物半導(dǎo)體如SnO2、ZnO等作為氣敏材料具有靈敏度高、響應(yīng)恢復(fù)快等優(yōu)點(diǎn),但工作溫度高、選擇性差等缺點(diǎn)制約其進(jìn)一步發(fā)展。有機(jī)導(dǎo)電聚合物如聚毗咯（PPy）、聚苯胺（PANI）等作為氣敏材料則具有工作溫度低,導(dǎo)電率高等優(yōu)點(diǎn),但響應(yīng)恢復(fù)慢,靈敏度低等缺點(diǎn)影響其發(fā)展空間。近年來(lái),有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合氣敏材料逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn),并得到迅速發(fā)展。本文通過(guò)靜電紡絲法和原位氣相/液相化學(xué)氧化聚合法制備PPy/氧化物半導(dǎo)體復(fù)合納米纖維并對(duì)其氣敏性能進(jìn)行了研究,重點(diǎn)探討了無(wú)機(jī)相的改變以及聚合條件的變化對(duì)復(fù)合材料形貌結(jié)構(gòu)和氣敏性能的影響,主要結(jié)論如下：1.利用靜電紡絲法和原位氣相化學(xué)氧化聚合法制備出了PPy/Co3O4復(fù)合納米纖維,探討了聚合時(shí)間對(duì)復(fù)合材料形貌結(jié)構(gòu)和氣敏性能的影響。當(dāng)聚合時(shí)間為3min時(shí)PPy/Co3O4復(fù)合納米纖維外殼層PPy的厚度約為6nm,在室溫下對(duì)H2S氣體顯示出優(yōu)異的氣敏特性,其探測(cè)下限可以達(dá)到100ppb,與純PPy相比,同等濃度下靈敏度得到了大幅提高,恢復(fù)性能也得到了改善。2.利用靜電紡絲法和原位氣相化學(xué)氧化聚合法制備出了PPy/SnO2復(fù)合納米纖維,并探討了聚合時(shí)間對(duì)其氣... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 綜述
    1.1 引言
    1.2 氣體傳感器簡(jiǎn)介
        1.2.1 氣體傳感器分類
        1.2.2 氣體傳感器的性能參數(shù)
    1.3 常見(jiàn)金屬氧化物半導(dǎo)體和導(dǎo)電聚合物半導(dǎo)體材料簡(jiǎn)介
        1.3.1 金屬氧化物半導(dǎo)體簡(jiǎn)介
        1.3.2 導(dǎo)電聚合物半導(dǎo)體簡(jiǎn)介
    1.4 有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合納米材料的制備及在氣體傳感器領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.4.1 有機(jī)導(dǎo)電聚合物的制備方法
        1.4.2 有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合納米材料的制備方法
        1.4.3 有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合納米材料在氣體傳感領(lǐng)域的發(fā)展
        1.4.4 有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合納米材料的氣敏機(jī)理
    1.5 靜電紡絲技術(shù)及其在氣敏領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.5.1 靜電紡絲技術(shù)簡(jiǎn)介
        1.5.2 靜電紡絲在氣敏領(lǐng)域的應(yīng)用
    1.6 本論文的主要研究?jī)?nèi)容和意義
        1.6.1 論文的主要研究?jī)?nèi)容
        1.6.2 研究意義
2 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 化學(xué)試劑以及儀器設(shè)備
        2.1.1 化學(xué)試劑
        2.1.2 儀器設(shè)備
    2.2 主要表征方法
        2.2.1 掃描電子顯微鏡（SEM）
        2.2.2 透射電子顯微鏡（TEM）
        2.2.3 X射線衍射（XRD）
        2.2.4 拉曼光譜（Raman）
        2.2.5 傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）
    2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        2.3.1 PPy/氧化物半導(dǎo)體復(fù)合納米纖維的制備及表征
        2.3.2 氣敏測(cè)試
3O₄復(fù)合納米纖維的制備及其氣敏性能的研究">3 PPy/Co₃O₄復(fù)合納米纖維的制備及其氣敏性能的研究
3O₄復(fù)合納米纖維">    3.1 原位氣相化學(xué)氧化聚合法制備PPy/Co₃O₄復(fù)合納米纖維
3O₄納米纖維">        3.1.1 靜電紡絲法制備Co₃O₄納米纖維
3O₄復(fù)合納米纖維的制備">        3.1.2 PPy/Co₃O₄復(fù)合納米纖維的制備
3O₄復(fù)合納米纖維的表征">    3.2 PPy/Co₃O₄復(fù)合納米纖維的表征
3O₄復(fù)合納米纖維的SEM表征">        3.2.1 PPy/Co₃O₄復(fù)合納米纖維的SEM表征
3O₄復(fù)合納米纖維的TEM表征">        3.2.2 PPy/Co₃O₄復(fù)合納米纖維的TEM表征
3O₄復(fù)合納米纖維的XRD表征">        3.2.3 PPy/Co₃O₄復(fù)合納米纖維的XRD表征
3O₄復(fù)合納米纖維的Raman表征">        3.2.4 PPy/Co₃O₄復(fù)合納米纖維的Raman表征
3O₄復(fù)合納米纖維的氣敏性能及氣敏機(jī)理">    3.3 PPy/Co₃O₄復(fù)合納米纖維的氣敏性能及氣敏機(jī)理
    3.4 本章小結(jié)
2復(fù)合納米纖維的制備及其氣敏性能的研究">4 PPy/SnO₂復(fù)合納米纖維的制備及其氣敏性能的研究
2復(fù)合納米纖維">    4.1 原位氣相化學(xué)氧化聚合法制備PPy/SnO₂復(fù)合納米纖維
2納米纖維">        4.1.1 靜電紡絲法制備SnO₂納米纖維
2復(fù)合納米纖維的制備">        4.1.2 PPy/SnO₂復(fù)合納米纖維的制備
2復(fù)合納米纖維的表征">    4.2 PPy/SnO₂復(fù)合納米纖維的表征
2復(fù)合納米纖維的SEM表征">        4.2.1 PPy/SnO₂復(fù)合納米纖維的SEM表征
2復(fù)合納米纖維的TEM表征">        4.2.2 PPy/SnO₂復(fù)合納米纖維的TEM表征
2復(fù)合納米纖維的XRD表征">        4.2.3 PPy/SnO₂復(fù)合納米纖維的XRD表征
2復(fù)合納米纖維的Raman表征">        4.2.4 PPy/SnO₂復(fù)合納米纖維的Raman表征
2復(fù)合納米纖維的氣敏性能及氣敏機(jī)理">    4.3 PPy/SnO₂復(fù)合納米纖維的氣敏性能及氣敏機(jī)理
    4.4 本章小結(jié)
2復(fù)合納米纖維的制備及氣敏性能的研究">5 PPy/Sb摻雜SnO₂復(fù)合納米纖維的制備及氣敏性能的研究
2復(fù)合納米纖維的制備及氣敏性能">    5.1 PPy/3at.%Sb摻雜SnO₂復(fù)合納米纖維的制備及氣敏性能
2復(fù)合納米纖維">        5.1.1 原位氣相化學(xué)氧化聚合法制備PPy/3at.%Sb摻雜SnO₂復(fù)合納米纖維
2復(fù)合納米纖維的SEM表征">        5.1.2 PPy/3at.%Sb摻雜SnO₂復(fù)合納米纖維的SEM表征
2復(fù)合納米纖維的XRD表征">        5.1.3 PPy/3at.%Sb摻雜SnO₂復(fù)合納米纖維的XRD表征
2復(fù)合納米纖維的Raman表征">        5.1.4 PPy/3at.%Sb摻雜SnO₂復(fù)合納米纖維的Raman表征
2復(fù)合納米纖維的氣敏性能">        5.1.5 PPy/3at.%Sb摻雜SnO₂復(fù)合納米纖維的氣敏性能
2復(fù)合納米纖維制備及氣敏性能">    5.2 PPy/15at.%Sb摻雜SnO₂復(fù)合納米纖維制備及氣敏性能
2復(fù)合納米纖維">        5.2.1 原位氣相化學(xué)氧化聚合法制備PPy/15at.% Sb摻雜SnO₂復(fù)合納米纖維
2復(fù)合納米纖維的SEM表征">        5.2.2 PPy/15at.% Sb摻雜SnO₂復(fù)合納米纖維的SEM表征
2復(fù)合納米纖維的XRD表征">        5.2.3 PPy/15at.% Sb摻雜SnO₂復(fù)合納米纖維的XRD表征
2復(fù)合納米纖維的Raman表征">        5.2.4 PPy/15at.% Sb摻雜SnO₂復(fù)合納米纖維的Raman表征
2復(fù)合納米纖維的氣敏性能">        5.2.5 PPy/15at.% Sb摻雜SnO₂復(fù)合納米纖維的氣敏性能
    5.3 本章小結(jié)
2中空復(fù)合納米纖維及其氣敏性能的研究">6 原位液相聚合法制備PPy/SnO₂中空復(fù)合納米纖維及其氣敏性能的研究
2中空復(fù)合納米纖維的制備">    6.1 PPy/SnO₂中空復(fù)合納米纖維的制備
2中空復(fù)合納米纖維的表征">    6.2 PPy/SnO₂中空復(fù)合納米纖維的表征
2中空復(fù)合納米纖維的SEM表征">        6.2.1 PPy/SnO₂中空復(fù)合納米纖維的SEM表征
2中空復(fù)合納米纖維的TEM表征">        6.2.2 PPy/SnO₂中空復(fù)合納米纖維的TEM表征
2中空復(fù)合納米纖維的XRD表征">        6.2.3 PPy/SnO₂中空復(fù)合納米纖維的XRD表征
2中空復(fù)合納米纖維的Raman表征">        6.2.4 PPy/SnO₂中空復(fù)合納米纖維的Raman表征
2中空復(fù)合納米纖維的FT-IR表征">        6.2.5 PPy/SnO₂中空復(fù)合納米纖維的FT-IR表征
2中空復(fù)合納米纖維的氣敏性能及氣敏機(jī)理">    6.3 PPy/SnO₂中空復(fù)合納米纖維的氣敏性能及氣敏機(jī)理
    6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)歷
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]靜電紡絲納米纖維的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 李巖,仇天寶,周治南,徐小燕.  材料導(dǎo)報(bào). 2011(17)
[3]氣體傳感器的分類和應(yīng)用[J]. 王勝權(quán),張勁,劉小旭.  科技致富向?qū)? 2011(20)
[4]靜電紡絲法淺析[J]. 趙敏,潘福奎.  山東紡織科技. 2010(06)
[5]導(dǎo)電聚合物聚吡咯的制備、性質(zhì)及其應(yīng)用[J]. 蔡本慧,曹雷,王肇君.  化工科技市場(chǎng). 2010(05)
[6]靜電紡絲原理研究進(jìn)展[J]. 薛聰,胡影影,黃爭(zhēng)鳴.  高分子通報(bào). 2009(06)
[7]氣敏傳感器及其應(yīng)用[J]. 尤克,倪景秀.  儀表技術(shù)與傳感器. 2007(07)
[8]導(dǎo)電聚吡咯的研究[J]. 李永舫.  高分子通報(bào). 2005(04)
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博士論文
[1]導(dǎo)電聚合物納米復(fù)合薄膜的制備及其氨敏特性研究[D]. 太惠玲.電子科技大學(xué) 2008
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碩士論文
[1]氧化鈷和石墨烯復(fù)合電容材料的制備及性能研究[D]. 周棟.華南理工大學(xué) 2014
[2]SnO2納米纖維的制備及氣敏特性研究[D]. 寧玲玲.鄭州大學(xué) 2011
[3]靜電紡絲法制備導(dǎo)電聚合物納米氣敏復(fù)合材料及氣敏特性研究[D]. 季善坐.浙江大學(xué) 2008
[4]一維二氧化錫納米材料的合成、表征及其物性研究[D]. 陳媚媚.北京交通大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3118575