氯化铜掺杂的多壁碳纳米管对甲醛的气敏响应研究

按照一定的质量比将CuCl2与多壁碳纳米管悬浊液超声掺杂.将纯的多壁碳纳米管悬浊液和掺杂后的碳管悬浊液分别旋涂在真空溅射的叉指金电极上,干燥后作为气敏膜.分别检测两组气敏膜暴露于甲醛气体前后的电流变化,并计算其灵敏度.掺杂后的多壁碳管气敏膜的灵敏度显著提高,且响应与恢复时间均明显缩短;室温下该传感器的响应非常稳定.CuCl2掺杂所导致的多壁碳管结构缺陷的增加可能是提高掺杂后碳管气敏响应的重要因素.     

氨气检测的聚苯胺碳纳米管复合敏感膜的研究与应用

本文介绍了基于聚苯胺及多壁碳纳米管复合材料的氨气传感器的制备与测试,使用原位聚合法使苯胺单体以碳纳米管为核心进行聚合反应,运用介电泳法制备得聚苯胺/多壁碳纳米管气敏复合膜传感器。该传感器对10×10-6氨气的响应灵敏度为3.4,响应时间15 s,而对比实验中聚苯胺膜传感器的灵敏度为1.9。实验结果表明,由于碳纳米管在介电泳过程中构建的大比表面积纳米三维结构和优良的导电率,纳米复合材料的微观结构和导电性能都得到大幅改善,从而使得复合物具有相对于纯聚苯胺膜更好的气敏特性。     

HTPB/MWNTs-COOH复合导电材料气敏响应性能研究

本文是基于端羟基聚丁二烯（HTPB）和羧基功能化多壁碳纳米管（MWNTs-COOH）之间的氢键耦合作用来开发一种新颖的聚氨酯(PU)气敏传感器。实验结果表明,制备的聚氨酯样品中存在着由软、硬段微区形成的微相分离结构,碳纳米管与聚氨酯之间的氢键相互作用赋予了材料对一些非极性有机溶剂饱和蒸气,如苯,环己烷,无水乙醚,四氯化碳等强的气敏响应行为。这种新型导电复合材料表现出良好的有气敏选择性和稳定性,为开发新颖的化学气敏传感器开辟了新途径。     

碳纳米管及其修饰物对挥发性有机物气敏性的研究

通过化学气相沉积(CVD)方法合成单壁碳纳米管(SWCNTs)和多壁碳纳米管(MWCNTs),并经过硝酸酸化预处理.在缩合剂N,N‘-二环己基碳化二亚胺(DCC)作用下,多壁碳纳米管经过乙二胺、十二胺和联苯胺的修饰生产新的纳米颗粒.将五种材料的悬浮液喷涂于Al2O3基底的金叉指电极上,构成气敏传感器,以甲醛、苯、甲苯、二甲苯作为测试气体,通过电化学分析仪测试他们在不同气体种类和浓度下的导电率.实验表面传感器在常温下具有较高的灵敏度和重复性,传感器之间有一定的选择性差异,可以构成传感器阵列,应用于具有复杂组分的挥发性有机气体定性和定量检测中.     

多壁碳纳米管湿敏传感器的研究

传感器的基底为Al板电化学氧化成Al2O3绝缘层模板,上面真空溅射了叉指金电极,在电极之间旋涂微量多壁碳纳米管的水悬浊液,干燥后作为敏感膜.室温下测试传感器暴露在不同湿度的电阻变化,发现吸附了H2O后传感器的导电能力降低,且下降的幅度与被测湿度有良好的梯度关系.同时该多壁碳纳米管再经缩合剂EDC修饰后旋涂于电极上形成的敏感膜对湿度呈指数级变化.对它们的湿敏响应的机理进行了一些初步的探讨.     

基于碳纳米管固定葡萄糖氧化酶的ECL葡萄糖传感器的制备

将葡萄糖氧化酶(GOD)固定在多壁碳纳米管(MWCNTs)修饰电极(ME)上,GOD催化氧化葡萄糖生成过氧化氢,并使鲁米诺产生电致化学发光(ECL),据此构建了一种新型ECL葡萄糖传感器.结果表明:CNTs修饰的电极对鲁米诺和H2O2反应具有显著的电催化活性和增敏效果.该传感器对葡萄糖检测的线性范围为0.01～10.0...     

基于MWCNTs的气敏测试纸

介绍了一种简单、可直接在纸上制作的气体传感测试纸.由多壁碳纳米管(MWCNTs)在纸上摩擦,粘附的MWCNTs即为传感器的敏感层.采用相同方法分别在不同的纸张上制作传感器,并对气敏性能进行了比较,结果表明:滤纸的多孔性和粗糙的表面,可以促使其上的敏感层吸附和释放气体分子,使气体传感器在室温条件下完全恢复.传感器具有良好的重复性和稳定性.气体传感测试纸可以进一步用于挥发性有机气体(VOCs)的检测开发.     

新型电化学CO气体传感器的研制

研制了一种用于测定CO的新型电化学式气体传感器,即把多壁碳纳米管自组装到铂微电极上,制备多壁碳纳米管粉末微电极,其电极在氧化过电位为+700mV时,对CO具有显著的电化学催化效应。以其电极为工作电极,Ag/AgCl为参比电极,Pt丝为对比电极,多孔聚四氟乙烯膜作为透气膜制成传感器。其传感器响应时间短、重复性好,能用于环境监测和控制。     

基于MWCNTs/Nafion复合膜的高性能声表面波湿敏传感器研究

湿度检测广泛应用于工业、医疗等各个领域,对高性能湿度传感器的需求日趋迫切。首先对声表面波传感器敏感机理进行了深入的分析,得到影响其性能的主要因素。在此基础上研制出一种以多壁碳纳米管(MWCNTs)和Nafion复合材料为湿敏膜,高频声表面波谐振器为换能元件的高性能湿敏传感器。实验表明,制得的湿敏传感器在宽湿度范围内(1...     

聚苯胺-多壁碳纳米管薄膜SAW NO2传感器

将聚苯胺-多壁碳纳米管聚合物沉积于声表面波(SAW)气体传感器的敏感区,形成敏感薄膜,实现了室温下对不同体积分数NO2的检测.研究表明:这种传感器具有很高的敏感性,良好的重复性和低体积分数检测极限.同时,单一聚苯胺薄膜也做了对比测量,实验结果表明:聚苯胺-多壁碳纳米管聚合物敏感膜比单一聚苯胺薄膜具有更高的敏感性和更短的...     

射频磁控溅射SnO2/MWCNTs 薄膜材料的气敏性能研究

采用射频反应磁控溅射方法制备掺杂多壁碳纳米管(MWCNTs)的snO2薄膜材料,并在此基础之上制作了N02气敏传感器,使用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究了SnO2/MWCNTs薄膜材料的表面形貌、物质组份材料特性,采用气敏元件测试系统来分析优越感的气敏效应,包括灵敏度、选择性、响应-恢复等特性,实验结果表明该气敏传感器对超低浓度(10ppb)NO2气体有很好的灵敏度,对干扰气体不敏感,提出了气敏机理解释实验现象.     

一维纳米材料在气体传感器中的应用

评述了目前一维纳米材料在气体传感器中的应用进展.包括单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、单根金属及金属氧化物纳米带或纳米线制作的传感器,这些传感器能在室温下检测,具有灵敏度高、漂移小的优点,但由于制作成本高昂、检测条件苛刻,离实用还很远.将氧化物一维纳米材料用于制作旁热式气敏元件,在保持其高灵敏度的同时提高稳定性,有助于解决旁热式气敏元件实用中存在的稳定性差的问题,将成为目前实用化研究的一个热点.     

多壁碳纳米管半乳糖生物传感器研究

以普鲁士蓝(PB)膜玻碳电极为基质,用多壁碳纳米管固定半乳糖氧化酶(GAO),构造了半乳糖电流型传感器,研究了半乳糖氧化酶在此传感器中的催化反应机理,对多壁碳纳米管半乳糖传感器的检测条件进行了优化。确认其对半乳糖具有灵敏的生物响应性,表现出良好的线性和分辨力。此传感器对半乳糖摩尔浓度0.5×10-4~1.5×10-2mol/L呈线性响应,检出限为1.0×10-4mol/L,响应时间为10 s,30 d后,响应电流依然保持80%。     

掺杂CNT的Fe2O3气体传感器对乙醇气敏特性的研究

采用酸化后的碳纳米管（CNT）对Fe2O3进行不同比例的掺杂,利用扫描电镜（SEM）对气敏材料进行表征,制作成旁热式气体传感器后在乙醇气氛中与Fe2O3气体传感器进行对比。重点分析了掺杂量,工作温度及气体浓度对传感器灵敏度及响应恢复时间的影响,并对气敏机理进行了详细研究。结果表明碳纳米管的适量掺杂有效的提高了传感器的灵敏度并缩短了响应恢复时间,其中在216℃时对50×10-6的乙醇气体灵敏度达3.4。     

羟基--碳纳米管气体传感器气敏性的仿真研究

采用羟基修饰后的碳纳米管作为气体传感器的气敏材料,会使其响应灵敏度提高。利用密度泛函理论研究了两种气体分子（ Cl2和H2 S）在本征单壁碳纳米管（ SWCNT）和羟基修饰过的单壁碳纳米管（ SWCNT—OH）上的吸附。分析其态密度图,并尝试改变气体分子在碳纳米管上的吸附位置与方向,从吸附能的大小、电荷转移量的多少、吸附距离的远近上,为本征SWCNT,SWCNT—OH的气敏性和两种气体在碳纳米管上的最佳吸附位置姿态提供对比与理论分析。     

基于多壁纳米碳管的传感器对甲苯的气敏性研究

传感器的基底为Al2O3,上面真空溅射了叉指金电极,在电极之间涂布微量多壁纳米碳管悬浊液,干燥后作为气敏膜.室温下测试电极暴露于甲苯气体前后的电阻变化,发现吸附了甲苯后电极的导电能力下降,且下降的幅度与被测甲苯浓度有良好的线性关系.该实验结果预示着多壁纳米碳管是一种良好的室温下检测甲苯的敏感材料.对该气敏响应的产生机理本文进行了一些初步的探讨.     

碳纳米管修饰电极及其对单胺类神经递质的电化学响应

该文制备了多壁碳纳米管修饰电极,报道了一种利用碳纳米管修饰电极检测单胺类神经递质多巴胺和5-羟色胺的新方法.研究了该修饰电极对神经递质多巴胺和5-羟色胺的电催化,实验结果表明该修饰电极对多巴胺和5-羟色胺有着显著的电催化作用,在一定的浓度范围内神经递质与峰电流呈良好的线性关系,多巴胺和5-羟色胺能同时进行测定.     

MEMS低功耗氧化锌气体传感器的设计

本文介绍了一种基于MEMS技术的ZnO气体传感器的设计与制备方案。该传感器采用磁控溅射技术制备掺杂碳纳米管的ZnO薄膜气敏材料,利用干法刻蚀技术形成硅中空膜片,并在膜片上形成Pt环形加热电阻作为微型加热装置。该传感器具有低温敏感、低功耗和小型化等特性。     

接枝氨基的多壁碳纳米管薄膜传感器的气敏特性研究

制作了接枝氨基的多壁碳纳米管薄膜传感器。研究了其对低体积分数甲醛气体的温度响应特性和膜厚与响应的关系。结果表明：当温度为22℃,薄膜的厚度为8．1μm时,这种薄膜传感器对低体积分数为20×lO-9的甲醛气体的响应可以达到2．9％,此体积分数低于国际卫生组织规定的标准。     

基于SEM图像的碳纳米管薄膜均匀性表征方法研究

将多壁碳纳米管综合了超声处理和高速离心等分散工艺单分散后,采用喷射吸滤法制备碳纳米管薄膜,并研究超声时间对薄膜分布均匀性的影响.基于多重分形理论和SEM图像分析多壁碳纳米管薄膜的形态学特征.碳纳米管薄膜的分布均匀性主要取决于多重分形谱宽度Δa和最大、最小概率子集维数的差别ΔF等分形参数.多重分形分析弥补了传统的表面评价和统计分析的不足.该碳纳米管薄膜均匀性表征方法将为碳纳米管薄膜的制备提供指导.