摻雜聚苯胺及其復(fù)合材料的氣敏性能研究.pdf

1、氣體傳感器是一種重要的化學(xué)傳感器，在航空航天、石油化工、環(huán)境及食品檢測領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。氣敏材料是氣體傳感器的核心，傳統(tǒng)的氣敏材料如SnO<,2>、ZnO、Fe<,2>O<,3>等存在選擇性差、操作溫度高、穩(wěn)定性也不令人滿意等問題，從而限制了氣體傳感器的發(fā)展和應(yīng)用。與無機(jī)半導(dǎo)體材料相比，高分子氣敏材料如聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺等具有價(jià)廉易得，制備簡單的優(yōu)點(diǎn)，最重要的是它可以在室溫下使用，從而拓展了氣體傳感器的應(yīng)用范圍。本文對聚苯胺的合成

2、、氣敏性能和氣敏機(jī)理等有關(guān)問題進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。主要研究內(nèi)容如下： 采用化學(xué)氧化聚合法，以苯胺為單體，過硫酸銨為氧化劑，在酸性介質(zhì)中合成了聚苯胺，研究了不同合成條件對產(chǎn)物氣敏性能的影響，結(jié)果表明酸摻雜后的聚苯胺在室溫下對NH<,3>具有較好的靈敏度； 采用傅里葉紅外光譜和紫外可見光光譜對聚苯胺摻雜HC1前后的結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行了分析，同時(shí)利用熱重-差熱分析技術(shù)對不同酸摻雜聚苯胺的熱穩(wěn)定性進(jìn)行了測試，研究了不同質(zhì)子酸摻雜對聚

3、苯胺氣敏性能的影響，結(jié)果表明大分子有機(jī)磺酸摻雜的聚苯胺與傳統(tǒng)的HCl摻雜的聚苯胺相比，不僅具有更好的環(huán)境穩(wěn)定性，而且靈敏度也得到了不同程度的提高，其中效果最好的磺基水楊酸(SSA)摻雜的聚苯胺在室溫下對1000ppmNH<,3>的靈敏度達(dá)到16； 采用機(jī)械共混法分別制備了SSA．PAn/SnO<,2>和SSA-PAn/In<,2>O<,3>復(fù)合材料，改善了聚苯胺的可加工性，對復(fù)合材料氣敏性能的研究結(jié)果表明，對于SSA-PAn/S