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《上海师范大学》 2010年
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基于离子液体/碳粉电导型气体传感器

李艳  
【摘要】: 随着现代经济与科技迅猛发展,电子鼻在军事、环境监测、工农业生产控制、医学以及食品检测等众多领域有着广泛的应用前景。电子鼻中核心部分之一是敏感材料,将碳粉与聚合物复合材料作为气敏材料制成传感器用于挥发性有机蒸气检测已被广泛研究。本研究小组也曾将离子液体作为一种新型的敏感材料应用于气体传感器制备中,取得了一定研究成果。在此基础上本文尝试利用离子液体替代高分子聚合物制备离子液体/碳粉凝胶,将该凝胶作为气敏材料制作气体传感器,并对其制作工艺、实验条件进行了优化设计,同时结合模式识别方法对单组分和双组分的样品进行定性定量分析,得到了一些初步的结果: 1)将离子液体与碳粉混合制备离子液体/碳粉凝胶,用扫描电镜观察了离子液体/碳粉凝胶分散形态。并通过热重分析法分析了凝胶与纯离子液体热重曲线,发现碳粉的加入提高了离子液体的热稳定性。 2)对传感器的制作工艺、测试条件、测试方法以及进样方式等进行了优化设计,考察了不同温度对气敏响应信号的影响,选取最优的响应条件进行气敏传感器的构建与测试。 3)用3种离子液体与碳粉混合的凝胶制备传感器阵列,检测了五种不同的有机蒸气响应信号,利用传感器阵列对有机蒸气有不同响应灵敏度,结合化学计量学主成分分析(PCA)方法实现了对不同有机蒸气进行分类。 4)将BmimPF6离子液体/碳粉凝胶作为传感器的敏感材料,用于乙醇-水混合蒸气样品的检测中,结合人工神经网络方法实现了对混合样品的定量预报。
【学位授予单位】:上海师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP212

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