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《电子科技大学》 2011年
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瓦斯敏感薄膜的制备及气敏特性研究

胡恒波  
【摘要】:近年来,瓦斯爆炸的事故时有发生,给人们的生命财产带来了不可估量的损失。为了减少类似事件的发生,新型瓦斯传感器的研制已经势在必行。气体传感器的核心部分是敏感材料,目前常用的敏感材料有半导体材料、金属氧化物、碳纳米管等。但是此类材料制成的传感器造价昂贵、工艺复杂、需要高温、高功耗、寿命短,因此远远满足不了实际的生产生活应用。在众多的敏感材料中,高分子聚合物材料由于工艺简单、灵敏度高、可塑性强、成膜效果好等特点,已经成为瓦斯传感器研制的一个热点。然而,单一的高分子聚合物存在着对气体的选择性差、灵敏度不高、易受温湿度影响等缺点,因此,常常采用掺杂无机半导体金属氧化物的手段对聚合物材料进行化学物理改性,提高传感器的性能。本文主要做了一下两方面的工作: (1)首先采用耦合的方法制备了聚合物材料PDMEB,并通过掺杂的方法制备了两种复合材料PDMEB/In_2O_3、PDMEB/SnO_2,并分析了三种材料的红外光谱特征。然后将三种材料镀在声表面波SAW器件上,在常温常压下测试了其对瓦斯中CH_4、NH_3、CO、NO_2等气体的敏感效应。研究发现,掺杂不同的纳米材料,对材料的特性改变也不同。PDMEB/In_2O_3对CH_4、NH_3、CO、NO_2等气体的响应度都比单一的PDMEB增大很多,而PDMEB/ SnO_2对CH_4等几种气体的响应度都比单一的PDMEB下降很多。 (2)选用中心频率为8 MHz的QCM器件作为敏感元件,采用旋涂的成膜工艺制备出三种瓦斯传感器,并在常温常压下测试了三者对瓦斯中几种主要气体的气敏效应。测试结果显示,三种材料对CO的响应速度和恢复速度最快,对NH_3的响应速度和恢复速度则最慢。PDMEB/In_2O_3对CH4、CO、NH_3的响应速度优于另外两种材料,PDMEB、PDMEB/SnO_2对NO_2的响应速度要大于PDMEB/In_2O_3;恢复响应方面,对于相同气体的不同浓度,三者材料的恢复时间快慢也不一样。大致上,PDMEB/In_2O_3、PDMEB/SnO_2对CH_4的恢复速度快于PDMEB;PDMEB/SnO_2对NH3的恢复响应最慢,对CO恢复最快;PDMEB对NO_2的恢复速度最快, PDMEB/In_2O_3则相对最慢。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP212

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 李瑛,杨集,冯士维;光纤气体传感器研究进展[J];传感器世界;2005年01期
2 李冬梅;黄元庆;张佳平;张鑫;辜克兢;;几种常见气体传感器的研究进展[J];传感器世界;2006年01期
3 马戎,周王民,陈明;气体传感器的研究及发展方向[J];航空计测技术;2004年04期
4 陈友汜,李扬,杨慕杰;高分子及其复合物气敏材料的研究进展[J];科技通报;2005年02期
5 李学诚,李先才;红外线瓦斯传感器在井下的试用[J];煤矿安全;1999年02期
6 谢宝卫,李国斌;催化燃烧型瓦斯检测仪器性能特征及影响因素浅析[J];煤矿安全;2002年03期
7 丁海东,赵宇龙,孙智;氧化物半导体甲烷传感器研究进展[J];煤炭科学技术;2005年07期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 李巍;基于检测甲烷气敏传感器的制备和研究[D];福州大学;2006年
2 赵明静;氨敏薄膜的制备及特性研究[D];电子科技大学;2007年
3 袁青;新型气体传感器的研究[D];浙江大学;2008年
4 崔康;新型电化学传感器的研究[D];江西师范大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 任黎明;刘瑞娟;于红;;农用加工机械安全光幕保护系统设计[J];安徽农业科学;2011年36期
2 朱鹏;姚群毛;周系华;钟晓梅;;一绳双机新型提升驱动装置在亚运工程中的应用[J];安装;2011年01期
3 李强;杜卫民;;典型镍酸盐系列复合氧化物研究进展[J];安阳师范学院学报;2008年05期
4 张化福;袁玉珍;刘汉法;刘云燕;;掺Al ZnO柔性透明导电薄膜研究进展[J];半导体技术;2008年06期
5 王冰;徐平;;SnO_2纳米棒CH_4传感器的自组装研究[J];半导体技术;2008年07期
6 胡英,周晓华,徐毓龙,赵祖军;Si/Si_(1-x)Ge_x HEMT异质结层的结构与二维电子气密度的关系[J];半导体情报;2001年02期
7 叶刚;杨润泽;;提高引信和传爆管旋卸作业安全的测控系统[J];兵工自动化;2005年05期
8 程融;刘进;;基于光电管的智能车路径识别研究[J];兵工自动化;2009年12期
9 崔新红,李东,赵双琦,刘桂礼;石英晶片的电参数模型分析与实验验证[J];北京机械工业学院学报;1999年02期
10 马黎君,魏京花;掺杂对SnO_2薄膜性能影响研究[J];北京建筑工程学院学报;2001年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 韩金瑞;黄显核;;振荡器相位噪声的ADS仿真优化[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
2 刘莹;李娜;冯暖;;基于HK2000传感器的脉搏测试仪前端设计[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
3 周炜;李小昱;王为;周竹;张军;;肉品新鲜度无损检测方法的研究进展[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
4 杨希;黄显核;;晶体振荡器加速度补偿的研究[A];中国电子学会第十五届电子元件学术年会论文集[C];2008年
5 蒋松涛;;数字技术在石英晶体振荡器中的应用[A];中国电子学会第十六届电子元件学术年会论文集[C];2010年
6 谢晓;王文;刘明华;何世堂;;一种用于SAW气体传感器的两端对谐振器型振荡器[A];2010’中国西部声学学术交流会论文集[C];2010年
7 余华;黄显核;;ADS下的负电阻原理的的晶体振荡器设计[A];2007’促进西部发展声学学术交流会论文集[C];2007年
8 张博涛;刘华;;基于单片机的温度采集系统的设计[A];2008通信理论与技术新进展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(上)[C];2008年
9 张金玲;吕英华;弭强;潘付文;乔伟康;张洪欣;;电涡流传感器在硬币清分和识别中的应用研究[A];第二十届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2010年
10 江嘉鹭;唐电;;钛基铱系氧化物涂层的研究[A];第三届中国热处理活动周暨第六次全国热处理生产技术改造会议论文专辑[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙萍;质量敏感型有毒有害气体传感器及阵列研究[D];电子科技大学;2010年
2 于洁;固体氧化物燃料电池钙钛矿型复合氧化物阴极材料的研究[D];昆明理工大学;2009年
3 闫爱华;水热法制备微/纳米结构WO_3及其气敏与光电性能的研究[D];华中科技大学;2011年
4 徐菲;用于检测三维力的柔性触觉传感器结构及解耦方法研究[D];中国科学技术大学;2011年
5 刘芳洋;金属硒化物薄膜的电沉积制备及基础理论研究[D];中南大学;2011年
6 李季平;基于数字图像处理的叶片三维大位移测量研究[D];南京航空航天大学;2009年
7 刘力涛;碳纳米管薄膜气敏元件的制备及敏感性研究[D];清华大学;2010年
8 杨霞;轧机四列圆锥滚子轴承的边界元法理论与实验研究[D];燕山大学;2011年
9 周小岩;纳米氧化锌的制备及其气敏、光催化性能研究[D];中国石油大学;2011年
10 曾文;SnO_2/TiO_2体系气敏性能及其机理研究[D];重庆大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张传晖;煤矿架空乘人装置的系统研究[D];山东科技大学;2010年
2 陈洋;在线式瓦斯监测系统[D];山东科技大学;2010年
3 滕景忠;智能瓦斯传感器的研制[D];山东科技大学;2010年
4 杨光;基于桥检车的驻车充电站系统的设计实现[D];大连理工大学;2010年
5 彭博夫;基于瑞萨微控制器的化学反应温度控制系统的研究与设计[D];华东师范大学;2011年
6 陈伟良;ZnO基纳米棒阵列气敏材料合成与性能[D];天津理工大学;2010年
7 葛毓;基于GPRS/GPS的车载酒精检测和控制电路的设计[D];南昌大学;2010年
8 朱少坤;掺杂钙钛矿型复合氧化物光吸收特性的研究[D];武汉工程大学;2010年
9 田高洁;碳纤维增强复合材料中埋入光纤Bragg光栅的传感研究[D];昆明理工大学;2010年
10 赵聪;一种基于轴封膜片结构的光纤Bragg光栅靶式流量传感器[D];昆明理工大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴兴惠,李艳峰,周桢来,田子华;实现气敏元件灵敏度倍增的一种方法[J];半导体学报;1994年09期
2 张麦红,孙鲲鹏,陈霭璠,罗瑞贤;室温全固态氢传感器研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2000年02期
3 张钦涛,王平;气体传感器在生物医学中的应用[J];传感技术学报;1999年02期
4 黄俊,姜德生,王立新,曹于青;基于荧光猝灭原理的光纤氧气传感器研究[J];传感技术学报;2001年02期
5 易家保;氧化锡甲烷传感器的研究[J];传感技术学报;2001年04期
6 刘传桂,邵晶;半固态控制电位电解型SO_2气体传感器的研究[J];传感技术学报;2002年04期
7 王玉田,刘瑾,杨海马;光纤光栅调制式光纤甲烷气体传感器的研究[J];传感技术学报;2003年03期
8 刘传桂,邵晶,张晓霞,刘华;全固态控制电位电解型SO_2气体传感器的研制[J];传感技术学报;2003年03期
9 韩元山,王常珍,田彦文,李光森,齐进刚,翟玉春;LaF_3固体电解质气敏元件对SO_2敏感性的研究[J];传感技术学报;2004年02期
10 韩弼,徐静平,黎沛涛,李艳萍;N_2O氧化制备MISiC氢传感器的响应特性分析[J];传感技术学报;2004年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王玮;基于气体传感器阵列的混合气体检测系统[D];西北工业大学;2002年
2 王聪;微型薄膜气体传感器研究[D];华中科技大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾桓兴,王弘,沈瑜生;氧化铁气体传感器研究II.α- Fe_2O_3气敏特性[J];半导体学报;1988年06期
2 秦树基,叶坚;酞箐气体传感器发展趋势[J];传感器技术;2004年03期
3 戴国瑞,管玉国,焦伯恒,南金,许秀来,韩征,朱勇;多层氧化物薄膜气体敏感特性的研究[J];云南大学学报(自然科学版);1997年02期
4 刘素花;张伟;杨然兵;;气体传感器及其在空调机中的应用[J];洁净与空调技术;2007年01期
5 李莉,童茂松,翁爱华;V_2O_5薄膜在传感器上的研究进展[J];功能材料;2005年10期
6 傅敏恭;刘传忠;;碱土金属掺杂SnO_2气体传感器[J];化学传感器;1991年04期
7 管玉国,戴国瑞,杨崇志;气体传感器特性测量中某些现象的分析[J];仪表技术与传感器;1993年02期
8 彭士元;;加热薄膜电容式气体传感器[J];仪器仪表与分析监测;1993年03期
9 何芸,梅涛,张华安;气敏元件特性自动测量系统[J];传感器技术;1994年03期
10 马英仁,孟娟,徐晓峰,张振辉;Ga_2O_3薄膜气体传感器工作机理的研究[J];哈尔滨理工大学学报;1997年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 许淑霞;吕弋;;纳米硒化银催化发光气体传感器[A];第十届中国化学会分析化学年会暨第十届全国原子光谱学术会议论文摘要集[C];2009年
2 梅基强;;烟气二氧化硫气体传感器研究进展[A];中国环境保护产业发展战略论坛论文集[C];2000年
3 侯振雨;谷永庆;张玉泉;庞奇红;;纳米铜氧化物的制备及气敏特性研究[A];第八届全国气湿敏传感器技术学术交流会论文集[C];2004年
4 梁喜双;尉国栋;刘凤敏;钟铁钢;全宝富;;LSS法制备的SnO_2气敏特性的研究[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
5 王兢;刘丽;纪敏;;La_(0.8)Sr_(0.2)FeO_3甲醛气体传感器研究[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
6 董晓雯;陈海华;潘庆谊;程知萱;;纳米NiO的合成及其气敏特性研究[A];第八届全国气湿敏传感器技术学术交流会论文集[C];2004年
7 谷永庆;侯振雨;;微乳液法合成的CuO纳米材料的气敏性[A];第八届全国气湿敏传感器技术学术交流会论文集[C];2004年
8 徐甲强;王晓华;胡平;杜鹃;;近代测试技术在气敏材料研究中的应用[A];第八届全国气湿敏传感器技术学术交流会论文集[C];2004年
9 曹小安;张润坤;王伟锋;陶颖;;一种检测二甲醚气体的新型传感器[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
10 周琴;吕弋;;稀土发光材料YVO_4:Eu~(3+)化发光乙醇传感[A];四川省第十一次环境监测学术交流会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 诸玲珍;物联天下 传感先行[N];中国电子报;2010年
2 于柏林张兆军;气体传感器技术研究获突破[N];科技日报;2007年
3 山西 王东升;低价位氧气传感器[N];电子报;2007年
4 成都 胥绍禹;气味传感器TGS2602及其应用[N];电子报;2005年
5 本报记者 洪生;汉威电子:深耕气体传感器市场 尚需改变贴牌生产模式[N];中国电子报;2009年
6 柏林;我掌握电化学气体传感器核心技术[N];中国化工报;2007年
7 记者 田锦凡;贵州:煤矿瓦斯浓度达3%以上须告知分管副县长[N];贵州政协报;2010年
8 记者 郭东;冀中能源张矿集团宣东矿近六成瓦斯实现抽采发电[N];河北日报;2011年
9 本报记者 徐俊华 周迎久;瓦斯经氧化废物变资源[N];中国环境报;2011年
10 晋煤集团董事长、党委书记 武华太;探寻瓦斯治本之策 开发利用新型能源[N];山西日报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张岩;基于金属氧化物气体传感器的矿井气体检测技术研究[D];中国矿业大学(北京);2012年
2 钟铁钢;系列毒害气体传感器的研制及其特性研究[D];吉林大学;2010年
3 孙鉴波;紫外光激发型半导体氧化物气体传感器的研究[D];吉林大学;2012年
4 李淑红;基于声表面波技术的新型气体传感器的研究[D];南开大学;2010年
5 刘凤敏;SnO_2及其复合氧化物气体传感器的修饰改性研究[D];吉林大学;2005年
6 刘丽;硅基微结构气体传感器的研制[D];吉林大学;2008年
7 杨留方;铁酸盐复合氧化物(MFe_2O_4)系列气敏材料的制备及新型气体传感器的研究[D];昆明理工大学;2005年
8 薛严冰;陶瓷微加工钯掺杂一氧化碳气体传感器的研究[D];大连理工大学;2009年
9 宋凯;金属氧化物半导体气体传感器气体检测关键问题研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 太惠玲;导电聚合物纳米复合薄膜的制备及其氨敏特性研究[D];电子科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周超群;聚合物碳黑薄膜的制备及气敏特性研究[D];电子科技大学;2010年
2 杨明;全固态电化学一氧化碳传感技术研究[D];北京化工大学;2002年
3 邵晶;半固态和全固态控制电位电解型SO_2气体传感器的研究[D];甘肃工业大学;2001年
4 孙艳美;酞菁薄膜材料气体传感器研制及其特性研究[D];黑龙江大学;2008年
5 刘博;硅基微结构SnO_2气体传感器结构改进研究[D];大连理工大学;2010年
6 胡恒波;瓦斯敏感薄膜的制备及气敏特性研究[D];电子科技大学;2011年
7 宋明歆;SnO_2气敏性能与微观结构[D];哈尔滨理工大学;2005年
8 王玮;基于气体传感器阵列的混合气体检测系统[D];西北工业大学;2002年
9 李艳;基于离子液体/碳粉电导型气体传感器[D];上海师范大学;2010年
10 贾建;气体传感器智能测试系统和便携式酒精检测仪的研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2003年
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