揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）作為大氣污染物之一,對大氣環(huán)境和人類健康都造成了嚴(yán)重影響。國家和地方政府對VOC氣體的排放也提出了越來越嚴(yán)格的限制,這對VOC氣體的檢測也提出了更高的要求。因此研發(fā)低成本、高響應(yīng)、高便攜的VOC傳感器進(jìn)行環(huán)境監(jiān)控具有重大的意義。納米金由于其高比表面積和高表面可塑性等特點(diǎn),被認(rèn)為是一種優(yōu)秀的氣敏材料。本文主要探究了不同種類硫醇修飾對納米金響應(yīng)性能的影響,并使用主成分分析法驗(yàn)證了納米金傳感器陣列區(qū)分VOC氣體的可行性。首先,采用兩相法合成了分散良好的硫醇修飾納米金,并使用滴涂的方式在叉指電極上制作了納米金氣體傳感器,測試其對VOC氣體的響應(yīng)�？疾炝藲怏w濃度、氣體種類、溫度等對傳感器的氣敏性能的影響,分析其響應(yīng)機(jī)理。研究表明響應(yīng)大小與氣體濃度之間呈現(xiàn)很好的線性關(guān)系,對不同氣體響應(yīng)區(qū)別表現(xiàn)出選擇性,溫度會(huì)對傳感器產(chǎn)生一定的不可逆影響。其次,使用不同種類的硫醇修飾納米金,研究了不同修飾對傳感器氣敏性能的影響。結(jié)果表明烷基硫醇鏈長增加能提高納米金傳感器對各種VOC氣體的響應(yīng),引入含有不同基團(tuán)的硫醇能明顯改變傳感器選擇性,通過對納米金進(jìn)行交聯(lián)改善傳感器的穩(wěn)定性。最后,將制... 

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1.緒論
    1.1 VOC氣體簡介
        1.1.1 VOC氣體傳感器技術(shù)
    1.2 納米金簡介
        1.2.1 納米金的性質(zhì)
        1.2.2 納米金的形態(tài)與分類
        1.2.3 納米金的應(yīng)用
    1.3 納米金氣體傳感器的研究進(jìn)展
        1.3.1 納米金氣敏材料
        1.3.2 有機(jī)硫醇修飾納米金
        1.3.3 有機(jī)胺修飾納米金
        1.3.4 表面活性劑修飾納米金
    1.4 氣體傳感器陣列研究進(jìn)展
        1.4.1 電子鼻系統(tǒng)構(gòu)成
        1.4.2 電子鼻市場應(yīng)用
    1.5 本文研究內(nèi)容與意義
2.硫醇修飾納米金的合成與傳感器的制作
    2.1 硫醇修飾納米金的合成
    2.2 硫醇修飾納米金的表征
        2.2.1 表征方式
        2.2.2 表征結(jié)果及分析
    2.3 納米金氣體傳感器的制作
        2.3.1 叉指電極的準(zhǔn)備
        2.3.2 傳感器的制作
    2.4 本章小結(jié)
3.納米金傳感器氣敏特性研究
    3.1 氣敏測試平臺(tái)搭建
    3.2 傳感器性能參數(shù)
    3.3 十二硫醇修飾納米金傳感器的氣敏性能
        3.3.1 不同濃度氣體
        3.3.2 不同種類氣體
        3.3.3 不同溫度
    3.4 本章小結(jié)
4.不同修飾的納米金氣體傳感器的氣敏性能
    4.1 烷基硫醇修飾納米金傳感器氣體響應(yīng)
    4.2 巰基辛醇修飾納米金傳感器氣體響應(yīng)
    4.3 巰基辛酸修飾納米金傳感器氣體響應(yīng)
    4.4 響應(yīng)機(jī)理分析
        4.4.1 不同鏈長硫醇修飾對VOC氣體響應(yīng)的影響
        4.4.2 不同基團(tuán)巰基化合物修飾對VOC氣體響應(yīng)的影響
        4.4.3 添加交聯(lián)劑對VOC氣體響應(yīng)的影響
    4.5 本章小結(jié)
5.傳感器陣列區(qū)分VOC氣體研究
    5.1 模式識(shí)別
        5.1.1 主成分分析法
    5.2 主成分分析法測試傳感器陣列對VOC氣體區(qū)分能力
    5.3 本章小結(jié)
6.全文總結(jié)與展望
    6.1 主要工作總結(jié)
    6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    6.3 不足與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷



本文編號：3670064