PDMS包覆SnO2納米纖維柔性氣體傳感器的研究.pdf

1、柔性傳感器被認(rèn)為是非常有前景的智能應(yīng)用組件，柔性傳感器的成本低、柔軟度高、透明性好、制作工藝簡單、生物相容性好、傳感系統(tǒng)多樣性等特點(diǎn)使得其未來的發(fā)展前景相當(dāng)可觀。在氣體傳感器領(lǐng)域，一些特殊環(huán)境下對(duì)氣體傳感器的需求以及為適應(yīng)器件小型化、柔性化、透明化的發(fā)展趨勢(shì)，將氣體傳感器制備成透明柔性器件已經(jīng)成為當(dāng)下研究的熱門。本文以SnO2納米纖維薄膜為基礎(chǔ)，制作和研究了一種針對(duì)硫化氫氣體的高選擇性、高響應(yīng)值、高靈敏度的新型柔性氣體傳感器。本文主要研

2、究內(nèi)容如下：
　　以氯化亞錫溶液作為制備SnO2納米纖維的前驅(qū)體，采用靜電紡絲的方法制作SnO2納米纖維。在納米纖維的表面濺射一層Ag叉指電極，在電極與納米纖維的表面旋涂一層聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane，PDMS）。在一定溫度下，PDMS由液態(tài)轉(zhuǎn)化固態(tài)的同時(shí)也會(huì)將納米線和電極固定。將固定好納米纖維的PDMS從硅片上脫離后再對(duì)其進(jìn)行包覆，得到柔性氣體傳感器。
　　本文利用硫化氫對(duì)PDMS的良好透過性

3、，將該傳感器設(shè)計(jì)成一種由PDMS、SnO2納米纖維組成的三明治結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)不僅可以降低器件彎曲時(shí)PDMS薄膜應(yīng)力對(duì)SnO2納米纖維的影響，而且能隔絕水蒸氣和空氣對(duì)SnO2納米纖維和銀電極的影響。PDMS良好的透氣性是決定柔性氣體傳感器性能的關(guān)鍵所在。針對(duì)全包覆型的柔性氣體傳感器，本文研究了器件的形貌特征、器件在包覆前后濕度對(duì)器件性能的影響、器件選擇性的提高、在器件彎曲不同角度時(shí)氣敏響應(yīng)的變化。另外，本文分析了在器件包覆后硫化氫能夠通過