納米氧化鋅摻雜液晶/聚合物膜的阻抗譜特性
發(fā)布時間:2021-10-17 12:08
本文研究了采用納米氧化鋅棒摻雜的聚合物分散液晶(PDLC)的電阻抗譜特性及其傳感應(yīng)用。利用聚合物分散液晶薄膜具有穩(wěn)固結(jié)構(gòu)、能抵御機(jī)械沖擊、容易制備等特點(diǎn),在材料中摻雜納米氧化鋅棒,通過電阻抗譜性質(zhì)分析,實(shí)現(xiàn)對極性分子如乙醇?xì)怏w的傳感功能。通過對比實(shí)驗(yàn),研究分析了薄膜在遇到乙醇分子時的復(fù)阻抗譜的變化,并建立了電化學(xué)等效電路,發(fā)現(xiàn)該薄膜能有效地實(shí)現(xiàn)對乙醇分子的傳感功能。并進(jìn)一步分析研究了該檢測傳感的靈敏度和響應(yīng)時間等特性。結(jié)果表明,以納米氧化鋅棒摻雜PDLC薄膜有望作為檢測乙醇等極性的氣體傳感器,具有高靈敏度、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、重復(fù)性高、易于制造等優(yōu)點(diǎn)。
【文章來源】:光電工程. 2020,47(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
(a)納米Zn O棒摻雜的PDLC薄膜制備的曝光光路圖;(b)液晶盒銀漿銅線連接制作圖
圖1 (a)納米Zn O棒摻雜的PDLC薄膜制備的曝光光路圖;(b)液晶盒銀漿銅線連接制作圖圖3 (a)納米Zn O棒摻雜的PDLC薄膜檢測乙醇的相位角及阻抗與頻率關(guān)系的波特圖;(b) PDLC薄膜檢測乙醇的相位角及阻抗與頻率關(guān)系的波特圖
圖2 (a) PDLC薄膜的SEM圖;(b)納米Zn O棒摻雜的PDLC的SEM圖在低頻(4 Hz~100 Hz)時,由于液晶界面處吸附大量離子,導(dǎo)致液晶性能下降。由于離子吸附速率與界面處離子濃度成比例,因此當(dāng)頻率足夠高時,可以防止界面處產(chǎn)生大的離子濃度,從而可以減緩性能降低的速率;同時還觀察到,在低頻情況下,納米Zn O棒摻雜的PDLC薄膜對乙醇的依賴性比較強(qiáng)烈。頻率在104 Hz~107 Hz范圍內(nèi)時,阻抗呈線性衰減,相位角呈線性衰減并且接近-90°,因?yàn)橐掖紝ψ杩沟挠绊懟緸榱,所以這純粹是電容的電反應(yīng)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三維花狀氧化鋅納米結(jié)構(gòu)的水熱合成與氣敏特性[J]. 孫社稷,樊慧慶. 電子元件與材料. 2017(05)
[2]聚合物分散液晶電控全息變間距光柵[J]. 陸飛躍,鄭繼紅,王康妮,高輝,莊松林. 光電工程. 2017(03)
[3]納米ZnO氣敏傳感器研究進(jìn)展[J]. 宣天美,尹桂林,葛美英,林琳,何丹農(nóng). 材料導(dǎo)報. 2015(01)
[4]納米銀摻雜的高效率全息聚合物分散液晶光柵制備[J]. 張夢華,鄭繼紅,唐平玉,郭彩虹,王康妮. 光學(xué)學(xué)報. 2013(01)
[5]聚合物網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定液晶光柵的制備與特性研究[J]. 宋靜,馬驥,劉永剛,魯興海,宣麗. 光電工程. 2006(04)
[6]苯乙烯基吡啶類液晶化合物的分子結(jié)構(gòu)及相變過程的光譜研究[J]. 姜世梅,周宏偉,田顏清. 光譜學(xué)與光譜分析. 2000(06)
[7]使用摻雜液晶的相共軛器件的研究[J]. 王勇競,郭轉(zhuǎn)運(yùn). 光學(xué)學(xué)報. 1994(09)
本文編號:3441742
【文章來源】:光電工程. 2020,47(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
(a)納米Zn O棒摻雜的PDLC薄膜制備的曝光光路圖;(b)液晶盒銀漿銅線連接制作圖
圖1 (a)納米Zn O棒摻雜的PDLC薄膜制備的曝光光路圖;(b)液晶盒銀漿銅線連接制作圖圖3 (a)納米Zn O棒摻雜的PDLC薄膜檢測乙醇的相位角及阻抗與頻率關(guān)系的波特圖;(b) PDLC薄膜檢測乙醇的相位角及阻抗與頻率關(guān)系的波特圖
圖2 (a) PDLC薄膜的SEM圖;(b)納米Zn O棒摻雜的PDLC的SEM圖在低頻(4 Hz~100 Hz)時,由于液晶界面處吸附大量離子,導(dǎo)致液晶性能下降。由于離子吸附速率與界面處離子濃度成比例,因此當(dāng)頻率足夠高時,可以防止界面處產(chǎn)生大的離子濃度,從而可以減緩性能降低的速率;同時還觀察到,在低頻情況下,納米Zn O棒摻雜的PDLC薄膜對乙醇的依賴性比較強(qiáng)烈。頻率在104 Hz~107 Hz范圍內(nèi)時,阻抗呈線性衰減,相位角呈線性衰減并且接近-90°,因?yàn)橐掖紝ψ杩沟挠绊懟緸榱,所以這純粹是電容的電反應(yīng)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三維花狀氧化鋅納米結(jié)構(gòu)的水熱合成與氣敏特性[J]. 孫社稷,樊慧慶. 電子元件與材料. 2017(05)
[2]聚合物分散液晶電控全息變間距光柵[J]. 陸飛躍,鄭繼紅,王康妮,高輝,莊松林. 光電工程. 2017(03)
[3]納米ZnO氣敏傳感器研究進(jìn)展[J]. 宣天美,尹桂林,葛美英,林琳,何丹農(nóng). 材料導(dǎo)報. 2015(01)
[4]納米銀摻雜的高效率全息聚合物分散液晶光柵制備[J]. 張夢華,鄭繼紅,唐平玉,郭彩虹,王康妮. 光學(xué)學(xué)報. 2013(01)
[5]聚合物網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定液晶光柵的制備與特性研究[J]. 宋靜,馬驥,劉永剛,魯興海,宣麗. 光電工程. 2006(04)
[6]苯乙烯基吡啶類液晶化合物的分子結(jié)構(gòu)及相變過程的光譜研究[J]. 姜世梅,周宏偉,田顏清. 光譜學(xué)與光譜分析. 2000(06)
[7]使用摻雜液晶的相共軛器件的研究[J]. 王勇競,郭轉(zhuǎn)運(yùn). 光學(xué)學(xué)報. 1994(09)
本文編號:3441742
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