改革開放以來,隨著我國工業(yè)化、城市化的進(jìn)程不斷推進(jìn),經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的同時不可避免的遇到了環(huán)境污染問題,其中氣體污染首當(dāng)其沖。污染氣體NQ2因其來源的多元以及對環(huán)境的巨大危害性而備受人們關(guān)注。半導(dǎo)體材料ZnO因其具有高的比表面積、對NO2靈敏的響應(yīng)以及較低的制備成本已經(jīng)被應(yīng)用到對NO2氣體的監(jiān)測中去。目前使用ZnO作為氣體傳感器敏感材料來監(jiān)測NO2的技術(shù)已經(jīng)比較成熟,市面上也有一些此類商業(yè)化產(chǎn)品,但是它們基本有一個共同點(diǎn):ZnO的工作溫度都較高(約200-400℃),受此桎梏,這類傳感器大多內(nèi)置微加熱器。另一方面,隨著人們保健意識的不斷提高,為了構(gòu)建具有個性化診斷和環(huán)境監(jiān)測功能的柔性智能傳感器網(wǎng)絡(luò),對氣體傳感器又有了更高的性能要求:柔性可穿戴。針對以上需求,本課題以能在室溫下工作的(～25℃)柔性ZnO基氣體傳感器為目標(biāo)開展研究,主要工作包括:一、根據(jù)氣體傳感器柔性化的需求選擇具有耐高溫、高絕緣性和柔韌性好的材料——聚酰亞胺作為制備ZnO的基底材料。采用飛秒激光直寫技術(shù)在聚酰亞胺薄膜上制備圖案化的碳電極,以此作為連接氣敏元件的導(dǎo)電材料;接著在圖案化的碳電極上采用基于激光的局部熱液合成法制備...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
縮略詞表
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 氣體傳感器研究現(xiàn)狀
        1.2.1 概述
        1.2.2 氣體傳感器分類
        1.2.3 氣體傳感器的重要技術(shù)指標(biāo)
        1.2.4 ZnO基氣體傳感器
    1.3 柔性氣體傳感器研究現(xiàn)狀
    1.4 激光技術(shù)的應(yīng)用
    1.5 選題意義及研究內(nèi)容
第2章 實驗設(shè)備材料及方法
    2.1 實驗原材料
    2.2 實驗設(shè)備
    2.3 表征手段
第3章 激光直寫ZnO氣體傳感器的碳基電極
    3.1 引言
    3.2 實驗
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 碳化PI電極的導(dǎo)電性能
        3.3.2 碳化PI電極的微觀表征
    3.4 本章小結(jié)
第4章 激光局部熱液法合成ZnO及其表征
    4.1 引言
    4.2 實驗
        4.2.1 溶液的配制與樣品的準(zhǔn)備
        4.2.2 激光局部水熱合成ZnO
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 激光局部熱液法合成ZnO的溫度場仿真
        4.3.2 ZnO的微觀表征
    4.4 本章小結(jié)
第5章 ZnO氣敏測試及性能分析
    5.1 引言
    5.2 實驗
        5.2.1 搭建氣體檢測系統(tǒng)
        5.2.2 氣體檢測系統(tǒng)的使用方法
        5.2.3 常規(guī)氣敏測試
        5.2.4 彎曲基底下的氣敏測試
    5.3 本章小結(jié)
第6章 ZnO氣體傳感器采集模塊設(shè)計
    6.1 引言
    6.2 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計
        6.2.1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖
        6.2.2 電路設(shè)計
        6.2.3 硬件選擇
    6.3 軟件設(shè)計
    6.4 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)和展望
    7.1 工作總結(jié)
    7.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間所發(fā)表論文情況



本文編號：3866946