聚苯胺复合薄膜的E+E湿敏传感器研究
近年来,聚苯胺成为研究zui热门的高分子材料之一,它拥有高的灵敏度,优良的环境稳定性,低的成本和在室温下工作等优良性能。聚苯胺吸附H2O时,体积会发生变化,同时在不同的湿度环境下,聚苯胺的电导率也会发生变化。利用这些特性,聚苯胺可以应用到E+E湿敏传感器领域。

聚苯胺复合薄膜的E+E湿敏传感器研究
沸石分子筛具有较大的比表面积,较强的离子交换能力,以及可以优先吸附一些极性气体如：NH3、H2O、H2S等性质,因此分子筛可以在E+E湿敏传感器中作为一种复合材料改善传感器的性质。综上所述,将分子筛与聚苯胺两种材料按照比例复合,可以制备出性质优良的传感器。对沸石分子筛的合成、复合薄膜的湿敏性能以及分子筛对复合薄膜湿度传感器湿敏性能的改善机理等有关问题进行了系统性的分析和研究。主要研究内容如下：研究了目前沸石分子筛的合成方法,比较了各种方法的优缺点,分析了反应物的组成和配比、结构导向剂的量、硅铝比、酸碱度、晶化温度和晶化时间对水热合成分子筛的影响。利用水热合成,加入结构导向剂的方法合成了A型沸石分子筛。制备了不同复合比例的聚苯胺／分子筛复合薄膜和聚苯胺薄膜叉指电极湿度传感器。研究了不同复合比例传感器的输出随湿度变化的特性。实验结果表明,与纯聚苯胺薄膜传感器相比,复合薄膜传感器的感湿曲线有着更好的灵敏度和对数关系,并且复合比例在15：1时,传感器的灵敏度和感湿曲线对数关系。同时对复合薄膜传感器的湿滞特性、响应及恢复特性、重复性、稳定性进行了研究。传感器具有较好的重复性和短期稳定性,响应时间8s,恢复时间22s,湿滞为5%PH。分析了分子筛作为复合材料改善聚苯胺薄膜传感器性能的机理。由于叉指电极湿度传感器表面的敏感薄膜存在着电极反应,导致传感器的稳定性较差。而硅桥传感器具备线性度好,长期稳定性好,功耗低的优点。因此我们制备了不同复合比例的聚苯胺／分子筛复合薄膜和聚苯胺薄膜硅桥E+E湿敏传感器。研究了硅桥传感器的湿敏特性。

聚苯胺复合薄膜的E+E湿敏传感器研究
实验结果表明,复合材料硅桥传感器的*复合比例为10：1。硅桥湿度传器具有较好的线性度,重复性和长期稳定性,湿滞为3%RH,响应时间17s,回复时间45s。讨论了复合材料在湿敏性能上改善的机理。