柔性氣敏傳感器作為柔性電子器件的一員,在可穿戴傳感器、電子皮膚和可植入醫(yī)療等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。區(qū)別于傳統(tǒng)陶瓷基和玻璃基氣敏傳感器,柔性器件大多是在有機(jī)聚合物襯底上采用低溫（<200°C）工藝制備完成的。所以隨著研究和應(yīng)用的不斷增長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生許多不可降解的塑料廢棄物,破壞人類賴以生存的環(huán)境。為了實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,科學(xué)家開(kāi)始尋找環(huán)境友好型的材料替代現(xiàn)有的塑料來(lái)制備“綠色”電子器件。透明紙基電子器件因具有較高的潛力實(shí)現(xiàn)規(guī)�；涂沙掷m(xù)性生產(chǎn)“綠色”器件,成為科學(xué)界的一個(gè)研究熱點(diǎn)。如何制備出低成本綠色環(huán)保氣敏傳感器,并在低溫下獲得良好的材料質(zhì)量和器件性能,一直是學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界共同關(guān)注的技術(shù)難題。本論文立足于二維石墨烯（還原氧化石墨烯,rGO）復(fù)合材料在電學(xué)性能和機(jī)械性能上的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì),以納米技術(shù)為手段,研制出了多種透明紙基氣敏傳感器,并對(duì)器件的性能及應(yīng)用進(jìn)行了較為系統(tǒng)深入的研究,為促進(jìn)并拓展柔性電子器件的發(fā)展與應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。本文首先制備用于氣敏傳感器的CNFs透明紙。采用TEMPO/NaBr/NaClO催化氧化體系在堿性條件下處理木漿,并輔以超高壓均質(zhì)的方法,制備納米纖維素（Cell... 

【文章來(lái)源】：華南理工大學(xué)廣東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：145 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

（a）納米紙上柔性透明晶體管結(jié)構(gòu)示意圖；（b）晶體管器件的透射率結(jié)果及實(shí)物圖；（c）PMMA下CNT層SEM圖像；（d）彎曲前后I-V曲線

第一章緒論5型NTCDI-F15作為半導(dǎo)體材料，原子層沉積法制備的Al2O3作為電介質(zhì)。如圖1-6及其插圖所示，整個(gè)器件高度透明，光透過(guò)率高達(dá)80%。如圖1-6c所示，由于功能化的CNTs與NFC纖維之間存在大量的分子間作用力（范德華力和氫鍵），使得CNT薄膜能夠很好地粘附于透明紙表面，從而無(wú)需通過(guò)介電層對(duì)其進(jìn)行探測(cè)。TFTs介質(zhì)層可以被溶劑型聚合物取代，這可以加快印刷紙基晶體管的速度。且整個(gè)裝置具有很高的柔性，如圖1-6d所示。在彎曲不同方向時(shí)，傳遞曲線變化不大，說(shuō)明彎曲穩(wěn)定性良好。（2）有機(jī)電致發(fā)光二極管有機(jī)電致發(fā)光二極管（OLED）設(shè)備目前在市場(chǎng)上多用于顯示器和照明。與液晶顯示器(LCD)等其他設(shè)備相比，OLED設(shè)備更雹更輕、更節(jié)能，因此更有前景。目前柔性O(shè)LED設(shè)備廣泛制備于雹光滑、光學(xué)透明、對(duì)氧和水具有良好阻隔性能的塑料基底上。透明紙具有納米級(jí)的光滑度，其光學(xué)性能可以從光學(xué)透明調(diào)到光學(xué)模糊，使其有利于用作制備柔性O(shè)LED器件。高霧度透明紙基OLED照明角度更寬，低霧度紙基OLED室內(nèi)照明清晰度較高。圖1-7（a）透明納米紙基上柔性O(shè)LED示意圖；（b）透明納米紙OLED實(shí)物圖；（c）彎曲前后I-V曲線Figure.1-7(a)SchematicofflexibleOLEDontransparentnanopapersubstrate.Fromtoptobottom,thedeviceconsistsofacathodealuminumlayer,a20nmcalciumelectroninjectionlayer,alightemittinglayerofgreenpolyfluorene,a10nmmolybdenumoxide(MoO3)and30nmPEDOT:PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate))holeinjectionlayer,andalayerofCNTcoatedonnanopaper.(b)ImageofafunctioningnanopaperOLED.(c)I–Vcurvebeforeandafterbending[24]

第一章緒論7光散射是紙基的一種固有特性，它可以消除薄膜太陽(yáng)能電池中附加的光管理機(jī)制。早先已有報(bào)道有機(jī)太陽(yáng)能電池制備于層壓或表面處理的普通紙張上[21,25–27]。近來(lái)有文獻(xiàn)報(bào)道在透明紙基上制備了有機(jī)太陽(yáng)能電池，如圖1-8所示。Hu等人證明，制備的有機(jī)太陽(yáng)能電池能量轉(zhuǎn)換效率為0.21%。從電流電壓輸出來(lái)看，串聯(lián)電阻高，可能的原因是由于界面電阻大，透明電極層電阻高。并聯(lián)電阻有限，這可能是由于設(shè)備內(nèi)部短路造成的。（4）印刷折疊天線天線是衛(wèi)星、計(jì)算機(jī)或其他基于RFID設(shè)備傳輸和接收信號(hào)的重要部分，可折疊天線非常適用于小型設(shè)備。由于紙張具有可折疊性、可打印性、重量輕、成本低等優(yōu)點(diǎn)，已被多組研究人員證明可以作為天線的基底[28,29]。常規(guī)紙基天線的缺點(diǎn)是由于表面粗糙造成的高回波損耗。紙張表面涂層可以幫助解決粗糙度問(wèn)題，但由于涂層層容易開(kāi)裂，可折疊性降低[30]。圖1-9（a）印刷于透明紙的銀線圖像；（b）印刷于透明紙的銀線SEM圖像；（c）折疊后的納米紙銀線圖像；（d）納米透明紙基天線折疊前后的回波損耗結(jié)果Figure.1-9(a)Silverlineprintedonnanopaper;(b)SEMimageofsliverprintedline;(c)Imagesofsilverprintednanopaperafterfolding;(d)Returnlossesofnanopaperbasedantennasbefore(solidline)andafterfolding(dottedline)[29]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Zinc Oxide Nanostructures for NO2 Gas–Sensor Applications:A Review[J]. Rajesh Kumar,O.Al-Dossary,Girish Kumar,Ahmad Umar.  Nano-Micro Letters. 2015(02)
[2]功能納米材料的化學(xué)控制合成、組裝、結(jié)構(gòu)與性能[J]. 彭卿,李亞棟.  中國(guó)科學(xué)（B輯:化學(xué)）. 2009(10)



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