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1、氨氣傳感器是氣體傳感器中一個(gè)重要產(chǎn)品,在生產(chǎn)、生活各個(gè)方面應(yīng)用廣泛。其中,導(dǎo)電高聚物基氨氣傳感器由于制備工藝簡(jiǎn)單,氣敏性能優(yōu)良,操作條件易實(shí)現(xiàn)等,成為目前研究的重點(diǎn)。
本文通過采用不同高分子物質(zhì)對(duì)聚苯胺(PANI)氣敏材料進(jìn)行摻雜,改善材料的氨敏性能,使材料對(duì)氨氣具有較好的選擇性、反應(yīng)時(shí)間和靈敏度。其主要研究?jī)?nèi)容如下:
1.采用兩步乳液聚合法,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)為摻雜劑,過硫酸銨(APS)為氧化劑
2、合成PANI/PMMA復(fù)合物。該復(fù)合物是以PMMA為核,以PANI為表層的新型聚合物,檢測(cè)表明在室溫下對(duì)氨氣有較好的靈敏度。通過控制變量法,考察了不同制備因素對(duì)PANI/PMMA乳液穩(wěn)定性及其氣敏性能的影響,優(yōu)化得到了室溫下合成PANI/PMMA復(fù)合材料的較佳工藝條件:n(DBSA(十二烷基苯磺酸))/n(An(苯胺))=1.5,n(APS)/n(An)=1.2,w(PMMA)/w(An)=4:聚合時(shí)間為18h,在此條件下材料對(duì)1000
3、ppm氨氣的靈敏度為24.7。
2.以聚乙二醇(PEG)為摻雜劑,過硫酸銨(APS)為引發(fā)劑,用一步乳液聚合法合成PANI/PEG復(fù)合物。同時(shí),考察了不同制備因素對(duì)PAN/PEG乳液穩(wěn)定性及復(fù)合材料氣敏性能的影響,優(yōu)化得到室溫下合成過程中較佳工藝條件為:n(DBSA)/n(An)=1.0,n(APS)/n(An)=1.0,n(PEG)/n(An)=2,聚合時(shí)間為16h。在此條件下材料對(duì)1000ppm氨氣的靈敏度為43.8。
4、
3.以聚乙酸乙烯酯(PVAC)為摻雜劑,過硫酸銨(APS)為氧化劑,十二烷基苯磺酸(DBSA)為乳化劑,制備出穩(wěn)定的聚苯胺/聚乙酸乙烯酯(PANI/PVAC)乳液狀態(tài)的復(fù)合材料。通過單因素實(shí)驗(yàn),確定了較佳工藝條件:乳化劑:n(DBSA)/n(An)=1.0,n(APS)/n(An)=1.0,單體用量:n(VAC)/n(An)=1.0,聚合時(shí)間:6小時(shí),反應(yīng)溫度:20℃。在此條件下材料對(duì)1000ppm氨氣的靈敏度為56.0
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