在氫能源電池、化工、核電站、炸藥、核武器以及深空探測(cè)等軍民領(lǐng)域,準(zhǔn)確探測(cè)氫及其同位素(氚、氘)濃度具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值和科學(xué)意義。在眾多氫探測(cè)傳感器類(lèi)型中,基于氫與Pd材料作用引起電阻率變化的電阻型氫傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、選擇性高、易于集成、尺寸小、功耗低等優(yōu)點(diǎn),是氫傳感器研究的主要方向之一。本論文基于Pd材料與氫作用的電阻效應(yīng),開(kāi)展低濃度下限氫傳感器的設(shè)計(jì)和制備技術(shù)研究。主要開(kāi)展了兩方面的研究工作,(1)負(fù)載Pd納米顆粒柔性聚丙烯腈(PAN)氫傳感器的設(shè)計(jì)、制備及性能研究;(2)惠斯通電橋型Pd納米薄膜氫傳感器設(shè)計(jì)、制備及性能研究。具體工作內(nèi)容如下:提高Pd敏感材料的比表面積是改善氫傳感器探測(cè)濃度下限的有效手段。為此,本論文利用厚度約為300?m的三維網(wǎng)絡(luò)狀PAN箔片作為襯底,采用溶液還原法在PAN箔片中沉積Pd納米顆粒,獲得均勻負(fù)載Pd納米顆粒的PAN箔片,從而提高Pd敏感材料的比表面積,進(jìn)而改善氫傳感器探測(cè)濃度下限。研究結(jié)果表明,直徑約為100-400 nm的Pd納米顆粒均勻負(fù)載于PAN襯底中,顆粒沒(méi)有出現(xiàn)明顯的團(tuán)聚。這為氫的結(jié)合提供了更多的可吸附表面位點(diǎn)。以此為敏感材料設(shè)計(jì)制備...

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 電化學(xué)型氫氣傳感器研究現(xiàn)狀
        1.2.2 光學(xué)型氫氣傳感器研究現(xiàn)狀
        1.2.3 電阻型氫氣傳感器研究現(xiàn)狀
    1.3 選題依據(jù)及主要研究?jī)?nèi)容
第二章 負(fù)載Pd納米顆粒PAN氫傳感器制備及性能研究
    2.1 傳感器的結(jié)構(gòu)
    2.2 傳感器的制備
    2.3 傳感器的標(biāo)定方法
        2.3.1 標(biāo)定系統(tǒng)
        2.3.2 標(biāo)定流程
        2.3.3 主要的傳感參數(shù)
    2.4 負(fù)載Pd納米顆粒PAN材料的微觀結(jié)構(gòu)
    2.5 傳感器的性能
        2.5.1 退火工藝對(duì)傳感性能的影響
        2.5.2 Pd負(fù)載量對(duì)傳感性能的影響
        2.5.3 溫度對(duì)傳感性能的影響
        2.5.4 氫氣濃度對(duì)傳感性能的影響
        2.5.5 傳感器的存儲(chǔ)性
        2.5.6 傳感器的彎曲性能
    2.6 本章小結(jié)
第三章 惠斯通電橋型Pd納米薄膜氫傳感器制備及性能研究
    3.1 傳感器的結(jié)構(gòu)
    3.2 傳感器的制備
    3.3 傳感器的標(biāo)定方法
    3.4 傳感器的性能
        3.4.1 傳感器對(duì)低濃度氫氣的響應(yīng)性能
        3.4.2 傳感器的重復(fù)性
        3.4.3 Pt薄膜的測(cè)溫與控溫性能
    3.5 本章小結(jié)
第四章 總結(jié)與展望
    4.1 總結(jié)
    4.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號(hào)：3856046