MWCNTs掺杂的PANI纳米复合材料的制备及敏感特性的研究
来源期刊：功能材料2013年第20期
论文作者：杜海英 王兢 张秀峰 徐国凯 田江丽
文章页码：3024 - 3029
关键词：MWCNTs;PANI;气敏性能;敏感机理;
摘 要：采用质子酸化学聚合法,以苯胺（An）为单体,过硫酸铵（APS）为氧化剂,在盐酸（HCl）溶液中,0℃水浴中合成了0.02%（质量分数）碳纳米管（MWCNTs）掺杂的聚苯胺（PANI）。同样方法制备了PANI和0.05%（质量分数）MWCNTs掺杂的PANI,分别通过X射线衍射仪（XRD）、红外光谱仪（FTIR）和场发射扫描电镜（SEM）对其结构和形貌进行了表征,并制成了PANI及MWCNTs掺杂的PANI气敏元件。在室温下,对浓度范围（0.11.5）×10-4的氨气进行了气敏测试,测试结果表明,基于PANI,0.02%（质量分数）和0.05%（质量分数）MWCNTs掺杂的PANI气敏元件对氨气响应均呈线性关系。0.02%（质量分数）MWCNTs掺杂的PANI气敏元件对氨气的响应灵敏度最大,在氨气浓度为1.5×10-4时响应达到27.67;氨气浓度为1.0×10-5时响应为1.95,且元件具有良好的稳定性。最后,简要分析了MWCNTs掺杂的PANI气敏元件对氨气的敏感机理。
杜海英1,2，王兢1，张秀峰2，徐国凯2，田江丽1
1. 大连理工大学电子科学与技术学院2. 大连民族学院机电信息工程学院
摘 要：采用质子酸化学聚合法,以苯胺（An）为单体,过硫酸铵（APS）为氧化剂,在盐酸（HCl）溶液中,0℃水浴中合成了0.02%（质量分数）碳纳米管（MWCNTs）掺杂的聚苯胺（PANI）。同样方法制备了PANI和0.05%（质量分数）MWCNTs掺杂的PANI,分别通过X射线衍射仪（XRD）、红外光谱仪（FTIR）和场发射扫描电镜（SEM）对其结构和形貌进行了表征,并制成了PANI及MWCNTs掺杂的PANI气敏元件。在室温下,对浓度范围（0.11.5）×10-4的氨气进行了气敏测试,测试结果表明,基于PANI,0.02%（质量分数）和0.05%（质量分数）MWCNTs掺杂的PANI气敏元件对氨气响应均呈线性关系。0.02%（质量分数）MWCNTs掺杂的PANI气敏元件对氨气的响应灵敏度最大,在氨气浓度为1.5×10-4时响应达到27.67;氨气浓度为1.0×10-5时响应为1.95,且元件具有良好的稳定性。最后,简要分析了MWCNTs掺杂的PANI气敏元件对氨气的敏感机理。
关键词：MWCNTs;PANI;气敏性能;敏感机理;
