聚苯胺-高分子復(fù)合氣敏材料的研究.pdf

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