氣敏傳感器作為檢測氣體的元件,已被廣泛應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中。隨著科研工作者們研究的不斷深入,氣敏傳感器呈現(xiàn)出多元化的,多學(xué)科交叉的發(fā)展趨勢。近些年,將氣敏傳感器與紡織品結(jié)合成為紡織前沿技術(shù)領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究課題,開發(fā)具有更多功能的智能紡織品已經(jīng)成為國際紡織品市場的一個(gè)競爭點(diǎn)�；谌嵝砸r底的氣敏傳感器由于具有輕便、廉價(jià)、柔韌易彎曲、可大面積制作等特點(diǎn)而備受關(guān)注。在我國,每年由于酒駕引發(fā)的交通事故就達(dá)數(shù)萬起。因此,在汽車上安裝一個(gè)能自動(dòng)識(shí)別駕駛員酒精含量是否超標(biāo)的柔性氣敏傳感器非常有必要。本文以氧等離子體改性處理的MWCNTs和SnC1₄·₅H₂0為原料,分別利用靜電增強(qiáng)超聲霧化熱解法和硬模板法制備出二維、三維的MWCNTs/Sn0₂復(fù)合氣敏材料。在此基礎(chǔ)上,以1+1羅紋為襯底基布,采用浸漬-干燥法初步制作了具有氣敏性能的柔性氣敏元件的雛形。測試結(jié)果表明:氧等離子處理過的碳納米管有效地接枝上了含氧官能團(tuán),明顯地增加了復(fù)合敏感材料的靈敏度;在二維MWCNTs/SnO₂敏感材料氣敏性...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 氣敏傳感器的研究背景
        1.1.1 氣敏傳感器的種類
        1.1.2 氣敏傳感器的響應(yīng)機(jī)理
            1.1.2.1 金屬氧化物
            1.1.2.2 導(dǎo)電高分子
        1.1.3 氣敏傳感器的發(fā)展前景
    1.2 CNTs/SnO₂復(fù)合氣敏材料的概述
        1.2.1 CNTs/SnO₂復(fù)合氣敏材料的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 CNTs/SnO₂復(fù)合氣敏材料的氣敏性能
        1.2.3 CNTs/SnO₂復(fù)合氣敏材料的氣敏機(jī)理
        1.2.4 CNTs/SnO₂復(fù)合氣敏材料的研究現(xiàn)狀
    1.3 柔性氣敏傳感器的研究進(jìn)展
        1.3.1 柔性材料的概述
        1.3.2 柔性氣敏傳感器的研究現(xiàn)狀
    1.4 本課題的研究目的、內(nèi)容及意義
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究內(nèi)容
        1.4.3 研究意義
第二章 二維MWCNTs/SnO₂氣敏材料的靜電增強(qiáng)超聲霧化熱解法制備及性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 二維MWCNTs/SnO₂氣敏材料的制備
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)方法和步驟
            2.3.1.1 MWCNTs的改性處理
            2.3.1.2 叉指電極的組裝
            2.3.1.3 氣敏材料的制備
            2.3.1.4 氣敏性能的測試方法
    2.4 二維MWCNTs/SnO₂氣敏材料的表征
        2.4.1 MWCNTs的Raman光譜分析
        2.4.2 MWCNTs/SnO₂的SEM和AFM分析
        2.4.3 MWCNTs/SnO₂的XRD分析
    2.5 二維MWCNTs/SnO₂對乙醇?xì)怏w的靈敏度測試
    2.6 二維MWCNTs/SnO₂氣敏材料的氣敏反應(yīng)機(jī)理分析
    2.7 本章小結(jié)
第三章 三維MWCNTs/SnO₂氣敏材料的模板法制備及性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    3.3 三維MWCNTs/SnO₂氣敏材料的制備
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)方法和步驟
            3.3.1.1 氣敏材料的制備
            3.3.1.2 氣敏測試系統(tǒng)的組裝
    3.4 三維MWCNTs/SnO₂氣敏材料的表征
        3.4.1 SEM分析
        3.4.2 成型機(jī)理分析
        3.4.3 XRD分析
        3.4.4 EDS分析
        3.4.5 TG-DSC分析
    3.5 三維MWCNTs/SnO₂對乙醇?xì)怏w的靈敏度測試
    3.6 三維MWCNTs/SnO₂氣敏材料的氣敏機(jī)理分析
    3.7 本章小結(jié)
第四章 氣敏傳感材料柔性基底的設(shè)計(jì)與性能測試
    4.1 引言
    4.2 柔性基布織物材料的選擇
    4.3 柔性基布織物結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
        4.3.1 機(jī)織物組織結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
        4.3.2 針織物組織結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
    4.4 柔性織物電極的制作
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        4.4.2 柔性織物基布電極的織造方案
            4.4.2.1 緯向嵌織機(jī)織物基布的織造
            4.4.2.2 襯緯針織物基布的織造
    4.5 柔性氣敏元件的制作
        4.5.1 柔性基布織物的前處理
        4.5.2 柔性基布與敏感材料復(fù)合成型方法的選擇
        4.5.3 緯向嵌織機(jī)織物氣敏元件的制作
        4.5.4 襯緯針織物氣敏元件的制作
    4.6 柔性氣敏元件的性能測試
        4.6.1 電阻的表征與測試
        4.6.2 氣敏性能的表征與測試
        4.6.3 拉伸-恢復(fù)性能的表征與測試
    4.7 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 不足之處
    5.3 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝



本文編號(hào)：3848236