DNA-碳纳米管／聚苯胺复合膜选择性测定多巴胺

构建了DNA-碳纳米管/聚苯胺复合膜修饰的玻碳电极,研究了抗坏血酸(AA)存在下多巴胺(DA)在该修饰电极上的电化学行为,发现DNA-碳纳米管/聚苯胺复合膜对多巴胺有明显的电催化作用.在0.1mol/L磷酸缓冲溶液(pH7.0)中,用方波伏安法(SWV)测得氧化峰电流与DA浓度在0.1～30×10-5mol/L范围内呈良好的线性关系.该修饰电极用于样品DA的检测,结果满意.     

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...     

聚苯胺及其氧化锡复合材料的气敏特性研究

以溶胶-凝胶法制备了SnO2纳米粒子,以原位聚合沉积法在陶瓷基底叉指金电极上制备了PANI及PANI/SnO2复合薄膜,形成气敏元件。室温下测试了元件对氨气及水果释放气体的敏感特性。结果表明,PANI和PANI/SnO2复合膜对氨气具有选择性好,线性度好的特点,PANI比PANI/SnO2复合膜的灵敏度高,更适合在较宽浓度范围内测试氨气;另外,这两种传感器对存放的水果（香蕉、苹果）释放气体具有响应恢复快,重复性好等特性,PANI/SnO2复合膜对水果释放的气体比PANI具备更高的灵敏度,有望在水果仓储运输方面得以应用。     

层层自组装原位聚合聚苯胺复合膜的氨敏性能研究

利用原位聚合结合交替沉积自组装技术制备了多层聚苯胺(PANI)/ 聚苯乙烯磺酸钠(PSS)分子沉积膜,以紫外-可见光谱跟踪成膜过程,用场发射扫描透镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)对所合成的纳米膜进行了形貌表征.以自制的气体测试装置研究该膜对氨气的敏感特性,结果表明:敏感膜具有很好的响应性能,对浓度低至0.1 mg/m3氨气,相对灵敏度可达63.47%,响应时间仅为39 s.     

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。     

碳纳米管在高电压设备在线监测领域的应用

阐述了高压电气设备绝缘故障在线检测的一些方法,介绍了碳纳米管气体传感器近期的研究动向和取得的成果。应用碳纳米管气体传感器监测电气设备绝缘故障特征气体时,重点介绍了纯SF6,SF6/N2混合气体中局部放电产生的气体分解组分在电压、气体压强、温度等因素下对气体传感器的影响。并提出了碳纳米管气体传感器在高电压设备在线检测领域研究中所存在的问题和未来的研究发展方向。     

基于碳纳米管微传感器阵列和随机共振的气体检测方法研究

提出了一种基于多壁碳纳米管微传感器阵列和非线性随机共振算法的新型气体检测方法。微传感器阵列包括碳纳米管阳极传感器和碳纳米管阴极传感器以减小检测系统的交叉灵敏度。实验检测了乙醇、丙酮和氨气三种气体,传感器阵列响应输入随机共振系统进行处理,结果表明,信噪比曲线参数能够标定气体浓度和种类,且随机共振处理方法可以有效的降低系统的交叉灵敏度,检测系统具有较好的灵敏度和重复性,具有较好的实用价值。     

分子模拟在碳纳米管研究中的应用

碳纳米管作为一种新型材料,是目前科研的热点,分子模拟在其中已经得到了广泛应用,并对碳纳米管的应用具有较好的指导意义。本文介绍了近几年国内外应用分子模拟技术辅助碳纳米管研究的部分工作,主要包括碳纳米管力学性能和电学性能的模拟、碳纳米管储气能力和反应性能的研究,以及在聚合物／碳纳米管复合材料中的应用等。     

基于聚苯胺的pH电极及其在CO2检测中的应用研究

本文研制了一种基于聚苯胺（PANI）的石墨pH电极,并将其成功地应用于CO2的检测中。在苯胺和盐酸的混合液中采用循环伏安法实现苯胺在石墨电极上的电聚合。实验表明,此基于聚苯胺的石墨pH电极在pH 1-12的范围内呈现出很好的响应：-63.80 mV/pH（T=23 ℃）,-65.81 mV/pH （T=48 ℃）。根据Severinghaus原理,研究了此传感器在pH 4-9内的pH响应情况,证明此聚苯胺修饰的石墨pH电极可被成功地应用于CO2的检测中,此CO2传感器在CO2浓度为0~1000 mbar的范围内,呈现很好的响应特性：S=42.25 mV/pCO2（mbar）=0.61 pH/pCO2（mbar）,且线性度为0.9839。因此,本文研制的基于PANI的石墨pH电极可应用于生物冶金中pH和CO2的检测中。     

聚苯胺-复合钒钼酸纳米复合材料的湿敏特性研究

采用原位氧化聚合法制备了聚苯胺—复合钒钼酸纳米复合材料,并对其进行了XRD表征和湿敏特性研究。结果表明:聚苯胺插入复合钒钼酸层间,当An∶H2V10Mo2O31±y=1/2∶1时,湿敏性能最好,在工作频率为1 kHz,温度为20℃的条件下,PAn-H2V10Mo2O31±y湿敏元件在全湿度范围内线性好、灵敏度高,是一种很有前途的新型湿敏材料。     

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。     

纳米碳管气体放电气敏传感器中随机共振现象的研究

在对某些非线性动力学系统中,存在着随机共振现象,它不是通过消除噪声而是利用噪声来达到检测微弱信号的目的,随机共振是非线性动力系统中的普遍现象,它向人们展示了噪声在非线性体系中的积极作用.本文对纳米碳管气体放电气敏传感器中的随机共振现象进行了研究,利用纳米碳管电极作为气敏传感器阳极,在以空气为目标气体的传感器检测系统中观察到二重随机共振现象.提取放电周期脉冲信号,利用高斯白噪声调制放电周期脉冲信号,输出信噪比的仿真结果与实际观察到的二重随机共振现象一致.     

聚乙二醇掺杂聚苯胺复合材料气敏性能的研究

以聚乙二醇(PEG)为掺杂剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,用一步乳液聚合法合成PAN/PEG复合物.通过控制变量法,考察了不同制备因素对PAN/PEG乳液稳定性和复合材料气敏性能的影响,优化得到合成过程中最佳实验参数:n(DBSA)/n(An)=1.0,n(APS)/n(An)=1.0,n(PEG)/n(An)=2,聚...     

基于随机共振的纳米碳管气体传感器的研究

基于气体电晕放电原理,利用纳米碳管独特的物理结构和尖端发射效应,提出了一种新型的纳米碳管离子型气体传感器.采用阳极氧化铝模板法生长的定向纳米碳管阵列所构成的传感器,纳米碳管和电极是一体的,简化了器件结构和工艺.在外加直流电压激励下,纳米碳管顶部形成很强的非均匀电场,在电压相对低的情况下能很容易地电离气体,根据气体的击穿电压和放电电流来实现对单一气体和确定性混合气体的检测.为了提高检测混合气体的灵敏度,创新地在检测回路中引入随机共振发生装置,有效地提高了混合气体浓度检测的范围.实验中还分析了温度、湿度对传感器的影响,对该传感器的性能也作了评价.实验结果表明该传感器具有选择性好、体积小、响应时间快、灵敏度高、稳定性好,室温操作等优点,而且实现方便,操作简单,有较大的实用价值.     

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。     

Stochastic numerical solver for nanofluidic problems containing multi-walled carbon nanotubes

In the present study, a new soft computing framework is developed for solving nanofluidic problems based on fluid flow and heat transfer of multi-walled carbon nanotube (MWCNT) along a flat plate with Navier slip boundary with the help of artificial neural networks (ANNs), Genetic Algorithms (GAs), Interior-Point Algorithm (IPA), and hybridized approach GA-IPA. Original PDEs associated with the problem are transformed into system of nonlinear ODEs using similarity transformation. Mathematical model of transformed system is constructed by exploiting the strength of universal function approximation ability of ANNs and an unsupervised error function is formulated for the system in a least mean square sense. Learning of the design variable of the networks is carried out with GAs supported with IPA for rapid local convergence. The design scheme is applied to solve number of variants by taking water, engine oil, and kerosene oil as a base fluids mixed with different concentrations of MWCNTs. The reliability and effectiveness of the design scheme is measured with the help of results of statistical analysis based on sufficient large number of independent runs of the algorithms rather than single successful run. The comparative studies of the proposed solution are made with standard numerical results in order to establish the correctness of the given scheme.     

Room temperature ammonia sensors based on zinc oxide and functionalized graphite and multi-walled carbon nanotubes

In this work, different techniques are proposed to realize ammonia (NH₃) sensors working at room temperature and a preliminary electrical characterization under water vapor and in NH₃ atmospheres is presented. Three families of ceramic planar sensors based on a zinc oxide (ZnO) layer overlapped by screen-printed Pd-doped carboxyl groups functionalized multi-walled carbon nanotubes (Pd-COOH-MWCNTs) or by blocks of vertically aligned MWCNTs or by graphite as such and functionalized with fluorinated or nitrogenous functional groups were studied.These sensors were almost insensitive to humidity, while all of them gave a good response in NH₃ atmosphere, starting from about 45 ppm in the case of zinc oxide with fluorinated or nitrogenous MWCNTs and graphite or 50 ppm for Pd-COOH-MWCNTs sensors. These results are not actually as good as those reported in the literature, but this preliminary work proposes simpler and cheaper processes to realize NH₃ sensor for room temperature applications.