研究目的
通过在单壁碳纳米管(SWCNTs)表面包覆聚苯胺纳米纤维(NPANIs)来增强基于SWCNT-PANI复合材料的氨气(NH3)传感器响应,从而制备低成本、低功耗且响应迅速的气体传感器。
研究成果
SWCNT-PANI复合传感器在室温下对氨气检测表现出增强的传感响应、快速的响应/恢复特性以及长期稳定性。该传感器的响应与氨气浓度呈线性关系,且随温度升高呈反比关系。
研究不足
该研究专注于室温下的NH3气体传感,未深入探究传感器在极端条件或其他气体环境中的性能表现。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用快速原位化学聚合法合成SWCNT-PANI复合材料。
2:样品选择与数据来源:
使用经硝酸纯化与功能化的市售单壁碳纳米管(SWCNTs)。
3:实验设备与材料清单:
包括浴式超声波清洗机、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、拉曼光谱仪及傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)。
4:实验流程与操作步骤:
包含SWCNTs的纯化与功能化、SWCNT-PANI纳米复合材料的合成以及气体传感器的制备。
5:数据分析方法:
气体传感响应通过连接在实验装置上的集成计算机系统进行测量与记录。
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获取完整内容-
FTIR spectroscopy
Verter 70 V, Bruker Optik 400–4000
Bruker
Confirmation of the attachment of functional groups on SWCNTs.
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field-emission scanning electron microscope
Zeiss V5, O5 SIGMA
Zeiss
Characterization of structural morphology and modification of the samples.
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high resolution transmission electron microscope
FEI, Tecnai G2 30S TWIN
FEI
Study of CNTs and related materials at the atomic scale.
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Raman spectroscopy
LabRAM HR800 HORIBA JY
HORIBA
Characterization of quality, crystallinity, and surface morphology.
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bath sonicator
Micro clean 103, Oscar Ultrasonic
Oscar Ultrasonic
Used throughout all the synthesis processes.
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