一、掺杂聚苯胺自组装超薄NO_2气敏传感器研究（论文文献综述）
王璐[1]（2021）在《基于纳米纤维的三维酞菁铜膜制备及室温NO2气体传感性能》文中提出对于有机场效应晶体管（OFETs）气体传感器,导电沟道通常集中在有机半导体（OSCs）层底部的几个分子层内,靠近OSCs和电介质之间的界面。因此,传统OFETs气体传感器受到平面OSCs层结构的影响,气体分析物与导电沟道之间难以快速接触和相互作用。从而传感性能通常呈现慢响应、难回复等缺点,无法实现低浓度探测的实际需求。为了提高传感性能,本论文结合静电纺丝法、真空蒸镀法和溶液旋涂法,调控OSCs层的微/纳米结构,制备了具有三维吸附结构的OSCs气敏层,提高了分析气体的吸附与解吸附的效率。对比研究了OSCs层形貌对传感器敏感性的影响,阐明在分析气体中导电沟道电荷传输及响应机制,为柔性有机传感器的应用和发展提供科学依据。（1）蒸镀Cu Pc/PVA DNFs膜的制备及气敏性能采用真空蒸镀法将酞菁铜（Cu Pc）分子蒸镀在电纺聚乙烯醇（PVA）无序纳米纤维（DNFs）支架上,制备了具有三维结构的蒸镀Cu Pc/PVA DNFs膜。该传感器对浓度为20 ppm的NO2气体的相对响应度为12391%。响应和回复时间分别为3.5 min和2.5 min。回复率为98%,基线漂移很轻微。灵敏度为829%/ppm。检测限（LOD）为0.5 ppm。同平面结构蒸镀Cu Pc膜传感器相比,性能提升明显。（2）蒸镀Cu Pc/PVA ONFs膜的制备及气敏性能使用带有倾斜狭缝的电纺接收板,制备了PVA有序纳米纤维（ONFs）。将Cu Pc膜蒸镀在PVA ONFs上,制备了具有规则三维结构的蒸镀Cu Pc/PVA ONFs膜。该传感器的响应和回复更迅速,对浓度为20 ppm NO2气体的相对响应度为952%。响应和回复时间均为0.03 min。回复率为99.9%。LOD为0.3 ppm。气敏性能提升明显,响应和回复速度加快,回复率和LOD进一步提高。（3）电纺Cu Pc:PMMA NFs的制备及气敏性能为了实现酞菁材料在柔性传感领域的应用,使用溶液处理的静电纺丝法制备的电纺酞菁铜:聚甲基丙烯酸甲酯（Cu Pc:PMMA）纳米纤维（NFs）。该传感器对20 ppm的NO2气体的相对响应度为248%。响应和回复时间分别为5.64 min和10 min。回复率为60%。灵敏度为7%/ppm。LOD为1 ppm。该传感器的性能略有提升。可能是由于PMMA包裹了部分Cu Pc材料,使气敏层暴露不完全所致。（4）旋涂Cu Pc膜的制备及气敏性能为了提高酞菁材料在柔性传感领域的性能,使用溶液旋涂法制备了旋涂Cu Pc膜。Cu Pc溶液浓度为75 mg/m L的膜最为连贯。该传感器对20 ppm的NO2气体的相对响应度为32797%。响应和回复时间分别为4.55 min和2.97 min。回复率为80%。灵敏度最大,为1492%/ppm。LOD为0.3 ppm。（5）旋涂Cu Pc/PVA ONFs膜的制备及气敏性能在PVA ONFs上旋涂Cu Pc膜,制备了带有规则三维结构的旋涂Cu Pc/PVA ONFs膜。该传感器对20 ppm的NO2气体的相对响应度为12942%。响应和回复时间分别为2.6 min和3.84 min。回复率为90%。灵敏度为611%/ppm,LOD为0.2 ppm,性能进一步提高。总之,通过利用纳米纤维来调控Cu Pc气敏层的微/纳米结构,使基于Cu Pc材料的气体传感器的性能得到不同程度的提升,方法简单可行,效果明显。为基于有机半导体材料的气体传感器的进一步研究和发展提供了有价值的参考。
丁阳[2]（2020）在《WO3基复合纳米材料及气敏性能增强研究》文中进行了进一步梳理氧化钨（WO3）是一种宽禁带（2.6-3.2e V）的金属氧化物半导体,因其在电致变色材料、光催化剂和太阳能电池电极中的应用而被广泛研究。近年来,环境问题日益引起关注,因为WO3具有良好的气敏功能,基于纳米WO3气敏材料制备及性能研究也成为传感材料领域热点方向。本文针对WO3纳米复合材料的制备及其气敏性能进行了系统研究,并取得了一些研究成果,结果如下:1、通过水热法制备了具有不同纳米结构的WO3并进行了相关结构调制分析与研究。结果表明通过调节辅助剂H2C2O4的浓度,可以使样品的形貌从微球状改变为纳米带状结构。在纳米带状WO3的生长过程中,作为结构导向剂的K2SO4的浓度是重要和敏感的。我们提出了一种机制来解释WO3不同纳米结构的生长,辅助剂H2C2O4可在合适的化学环境中诱导定向附着生长,不同纳米结构的形成主要取决于反应环境与导向剂之间的竞争与平衡。进一步地,系统研究了不同纳米结构的NO传感性能。测试结果表明,纳米带状WO3具有更好的NO气敏响应,这可能是由于纳米带结构具有的带状形貌和较好的结晶度。在140oC的最佳工作温度下,纳米带状WO3所制成的气敏传感器对5 ppm NO（Rg/Ra=112）的响应最佳,且具有良好的NO选择性气敏特性。结果表明,WO3纳米带结构是一种很有前途的NO气体传感器。这将有助于进一步研究不同WO3纳米结构的合成及其气体传感应用。2、系统研究了水热过程中反应腔内PH值对WO3纳米结构的调控影响。结果表明,p H值较高时,得到的是由纳米枝组合起来的球状WO3·0.33H2O,p H较低时,得到的是纳米块状的WO3·H2O。随着p H值进一步减小,得到的产物仍然是WO3·H2O,相结构没有发生改变,但样品晶粒却由方形逐渐变得不规则。之后,在合成纳米晶块WO3的过程中引入H2C2O4作为螯合剂,在Na2WO4·H2O和H2C2O4摩尔比1:1的情况下制备出了由纳米片自组装而成的分级球状结构。研究该分级结构的NO2气敏性能发现,分级球状WO3对10ppm NO2的响应高达650,是纳米块WO3灵敏度的6倍。3、研究了Au修饰后的WO3分级球状结构的气敏性能,研究结果表明:Au修饰后的球状WO3在工作温度为80℃的情况下10ppm NO2的响应达到1850,是未修饰前的3倍。同时分析了贵金属修饰WO3分级球状结构气敏性能增强机理,相比于纯WO3,当自组装WO3微米球被小的Au纳米粒子修饰时,电子损耗层比纯WO3纳米更厚。修饰的Au纳米颗粒可以作为催化剂,促进空气中各种氧离子的转化,导致吸附氧的量增大,从而加速Au-WO3传感器表面的电子损耗。同时Au修饰也导致了化学吸附的氧种类和活性位点显着增加。这些活性位点有利于NO2分子在WO3微球表面的快速扩散和传输,从而促进了从WO3微球导带中捕获额外电子,提高了气敏响应。
姜雪[3]（2020）在《聚苯胺的改性及其在气敏中的应用》文中指出导电聚合物在接触不同气体时电导率会发生变化,因此可以作为制备气传感器的材料。在众多导电聚合物中,聚苯胺（PANI）因其独特的导电机理、易于合成、环境稳定和易于加工等优点而备受关注。然而基于聚苯胺的气体传感器在应用中存在诸多问题,例如选择性不高,环境稳定性差,易受湿度干扰等问题。针对这些问题,本文对聚苯胺进行了以下改性,提高其敏感性能,并通过一系列分析表征探究机理与响应特性的关系。1.探究不同烷基链长的有机酸在聚苯胺薄膜表面的自组装工艺基于聚苯胺的气体传感器通常对水分子存在响应。在实际应用中,当待测气体浓度低时,水分子的响应会严重干扰检测信号。为了降低水对响应的干扰能力,本实验在薄膜表面修饰了一层疏水烷基链。实验采用“甲苯-水”的两相接触方法法,在界面处形成羧基向下,烷基向上排列的烷酸。成功的将烷基修饰在聚苯胺薄膜上。并且考虑到测试环境和要求的多样型,设计了三种气体检测装置满足不同测试需求。2.烷酸自组装膜对聚苯胺气体传感器抗湿度能力的研究为了探究修饰后的薄膜抗湿度效果,本实验对修饰了不同长度烷基链的PANI薄膜进行了系统的抗湿度研究。通过对实验结果进行杨氏方程计算和Langmuir吸附方程的计算,总结烷酸修饰链长和抗湿度性能之间的关联。3.聚苯胺纳米线阵列的制备和MOF@PANI材料气敏性能的探究为了提高聚苯胺的响应值来降低干扰,常用的方法有修饰特异性响应的官能团以及添加第二种材料制备复合物。因此本实验采用了两种制备方法来优化气敏性能:一是制备具有高比表面积的一维聚苯胺纳米线,并通过硅烷偶联剂的修饰制备阵列型气体传感器。二是利用金属有机框架（MOF）的三维多孔特性,制备MOF@PANI核壳结构复合材料,改善化学氧化法制备的聚苯胺易团聚的现象,利用MOF对不同气体分子的吸脱附能力,富集待测气体提高响应。并且根据气体吸脱附的时间差别可以从分子运动直径的方面区分气体种类。
袁震[4]（2020）在《微结构气湿敏薄膜与集成传感器研究》文中研究指明随着物联网（IoT）技术的发展和自动化趋势,传感器作为物联网系统的前端核心器件与基石,其研发也越来越受到了广泛关注。在众多传感器中,以检测对象为环境中特定气相分子的气湿敏传感器在环境质量监测、智能家居、无人仓储等应用中起到了决定性作用。为了满足应用需求,气湿敏传感器也朝着高性能、低功耗、小尺寸、多功能、集成化的方向发展。目前气湿敏传感器存在检测精度有限、功耗较高、设备仪器庞大、功能单一、集成化程度低等问题,无法充分满足应用需求。针对这一现状,本文以微结构气湿敏薄膜与集成传感器的制备与研究作为研究课题,从微结构气湿敏敏感薄膜制备方法、薄膜结构对敏感特性影响、微传感器结构设计与制备、传感器阵列与系统的构建与应用等方面展开,同步开展敏感机理分析研究,建立相关模型。主要内容分为五部分。1.采用质子化工艺处理聚乙烯亚胺（PEI）材料,克服了其与氧化石墨烯（GO）水分散液共混絮凝的问题,实现了质子化PEI（P-PEI）与GO复合湿敏材料的制备,并通过浸涂工艺在石英晶体微天平（QCM）器件表面沉积敏感薄膜,制备湿度传感器。表征结果表明:PEI被成功质子化;表面形貌及谐振频移表明所制备复合薄膜的波纹状结构较单一材料薄膜具有更高的比表面积和更大的成膜质量,可提供更多的吸附位点有利于薄膜吸附。湿敏测试结果表明复合材料解决了单一材料灵敏度不足,高湿不起振等问题,灵敏度达到19.1 Hz/%RH,具有良好的重复性、选择性与稳定性,湿滞较单一材料明显减小。2.采用不同工艺方法分别在QCM器件表面制备GO/PEI分层复合薄膜,并研究了其湿敏特性。通过气喷工艺在QCM器件表面依次沉积PEI和GO材料。光谱分析证明PEI与GO间存在酰胺反应及离子作用,可形成稳定键合作用。表面形貌分析可观察到复合薄膜表面皱褶丰富,GO片层通过微区再溶解作用插入PEI层中,构成三维微结构,增加薄膜吸附面积。湿敏测试结果表明,所制备GO/PEI气喷分层传感器灵敏度为27.3 Hz/%RH,重复性、选择性、稳定性良好,湿滞小。为了研究分层薄膜结构对敏感薄膜湿敏特性的影响,基于GO与PEI之间的键合作用及PEI固有的粘附力作用,通过层层自组装工艺在QCM器件表面逐层交替沉积GO和PEI薄膜。结果表明,自组装GO/PEI薄膜QCM传感器的响应恢复时间较长且湿滞较大。比较气喷分层薄膜与自组装薄膜结构,可得出GO的嵌入结构有利于水分子的吸附与传导,表明薄膜微结构对QCM湿度传感器的湿敏响应有显着影响。综合分层复合薄膜较单一PEI、单一GO材料的湿敏测试与表征结果,建立了湿敏及湿滞机理模型。3.采用半导体工艺技术设计并制备不同结构的气湿敏场效应管,并验证了其气敏性能。首先,基于绝缘层上硅（SOI）晶片制备超薄体（UTB）型场效应管,通过在沟道顶部通过旋涂工艺修饰湿敏材料,成功制备了湿度传感器,湿敏响应为8.6%/%RH,通过底栅作用研究了其敏感机理。同时,为了提高工艺可操作性,降低器件成本,采用体硅结构制备无栅场效应管并通过蒸镀工艺在沟道表面沉积酞菁铜（CuPc）材料制备气体传感器,传感器显示出对二氧化氮的良好气敏响应,最低可检测50 ppb的二氧化氮气体,具有良好的选择性。通过实验实践证明了场效应管结构可应用于微结构气湿敏传感器的制备中。4.采用离子注入工艺对气湿敏场效应管进行沟道掺杂,调节阈值电压,并通过光刻工艺与真空蒸镀工艺对沟道进行修饰,制备了基于无栅场效应管结构的氨气传感器、硫化氢传感器和湿度传感器。所制备的氨气、硫化氢传感器具有良好的气敏特性,可实现10 ppb至5 ppm的目标气体检测,对1 ppm的目标气体响应分别达到13.3和724.5;制备的湿度传感器灵敏度为33.9%/%RH。三种传感器具有良好的重复性与选择性,气敏交叉串扰、检测滞回较小。基于测试结果,通过吸附理论与半导体能带理论建立了场效应管型气湿敏传感器敏感机理。5.通过电路设计与检测腔体设计,结合多场效应管型气湿敏传感器组成的传感器阵列构建气湿敏检测系统。通过该系统对氨气、硫化氢、湿度的监测来实现对鸡蛋和肉类的质量监测,并检测了两种食品在不同温度下的变质时间。实现了微结构集成传感器系统的构建与应用示范。
朱蕾,王嘉楠,刘建伟,王玲,延卫[5]（2020）在《静电纺丝一维纳米材料在气敏传感器的应用》文中研究表明采用静电纺丝法制备的一维纳米材料具有比表面积大、孔隙率高以及优越的电化学性能等优势,可以显着改善气敏传感器的灵敏度,成为气敏传感器领域应用最广的材料之一。本文介绍了气敏传感器分类、静电纺丝技术原理和半导体气敏传感器的传感机理,详细综述了静电纺丝法制备不同传感材料,包括半导体金属氧化物、金属修饰金属氧化物、聚合物-金属氧化物和石墨烯-金属氧化物复合材料等在气敏传感器的研究现状,并对未来气敏传感器的发展方向进行了展望。
王霄飞[6]（2019）在《基于ZnAl-LDHs的气敏传感器制备及性能研究》文中指出二氧化氮是一种有毒气体,其主要来自于汽车尾气排放、重工业等。大量二氧化氮存在于空气中,在污染大气的同时导致酸雨、光化学烟雾等环境污染现象。近年来,作为重要大气污染源的二氧化氮的准确可靠检测日益引起人们的重视,从而产生了对高性能气敏传感器的迫切需求。发展高性能气敏传感器,必须提升气敏传感器的各项性能参数,包括灵敏度、选择性、稳定性、工作温度、响应/恢复时间等。本论文针对气体传感器目前的研究与发展趋势,研究制备了层状双金属氢氧化物基气敏传感器,获得了高灵敏度、快响应恢复特性及低检测极限的优良气体敏感特性,可用于对低浓度二氧化氮的选择性室温检测。采用水热法,系统研究了形成良好二维花状形貌的ZnAl-LDHs的优化工艺条件,实现了ZnAl-LDHs的可控制备。进一步从两个方面对ZnAl-LDHs进行性能改性:一方面,在水热过程中引入铟源实现In3+插层的层状双金属氢氧化物,In3+插层引起层状双金属化物的缺陷空位,有助于气体分子的吸附进而提升气敏性能;另一方面,通过精确控制铟源浓度,成功制得了In（OH）3颗粒均匀修饰的In（OH）3@ZnAl In-LDHs。所获得的In（OH）3@ZnAl In-LDHs为三维（3D）层次结构,离散的In（OH）3纳米颗粒附着在纳米片表面上。分层的ZnAl In-LDHs所具有的松散3D骨架利于气体扩散,同时,LDHs纳米片表面In（OH）3纳米修饰可诱导异质结效应,进一步增强气敏响应。气敏测试表明,与单一组分相比,In（OH）3@ZnAl In-LDHs纳米复合材料对NO2更高的敏感响应和快速的动态特性。在室温下,In（OH）3修饰的ZnAl In-LDHs可以响应2.5 ppb的超低浓度NO2,响应率为35.4%。In（OH）3@ZnAl In-LDHs纳米复合材料的显着增强的传感响应可能归因于其独特的分层结构,层内In掺杂以及LDHs-In（OH）3之间的异质结效应。此外本论文还通过构建相应的气敏模型对以上复合传感器的气敏机理进行了详细阐述。
董国康[7]（2019）在《基于硫化铅量子点的可燃气体检测传感器及敏感特性研究》文中研究表明随着科学技术的发展,越来越多的可燃性气体应用于工业生产和人们的日常生活之中。但是可燃性气体给我们带来巨大便利的同时,也存在着极大的安全隐患。可燃性气体泄露所引发的安全事故给国家及社会造成了不可估量的损失,因此快速高效地检测可燃性气体对于保护生命财产和公共安全有着极其重要的意义。本文基于硫化铅量子点掺杂的纳米复合薄膜,构筑出基于Zn O/Pb S QDs的乙醇气敏传感器、基于Fe2O3/PANI/Pb S QDs的甲醇气敏传感器、基于Zn O/PPy/Pb S QDs的液化石油气（LPG）气敏传感器和基于In2O3/Pb S QDs的甲烷气敏传感器。首先采用水热法、原位聚合法等方法制备了用于各种可燃性气体检测的金属氧化物、高分子聚合物等,并采用层层自组装技术（LBL）、连续离子层吸附与反应技术（SILAR）等制备了高性能的可燃性气体传感器。利用XRD、SEM、TEM、XPS和FTIR等表征手段对气敏薄膜材料的元素组成、微观结构、表面形貌、原子价态和化学键位等特性进行了观察分析。随后通过搭建测试平台,对传感器的动态切换响应、重复性、选择性、响应/恢复时间和长期稳定性等气敏性能进行了测试。最后从金属氧化物表面氧吸附/脱附、量子点的活性位点吸附、复合薄膜的P-N异质结构或离子相互作用等角度,揭示了基于硫化铅量子点掺杂的可燃性气体传感器敏感机理。本文针对乙醇、甲醇、液化石油气和甲烷检测构建了高性能硫化铅量子点基可燃性气体气敏传感器,并揭示了气敏特性和敏感机理,为基于硫化铅量子点的薄膜气敏传感器件开辟了新的应用领域,也为可燃性气体传感器的发展提供了一定的理论指导与工程参考,对可燃性气体的准确快速检测和新型可燃性气体检测装置的研制具有重要的借鉴参考价值。
马海宁[8]（2019）在《金属氧化物/石墨烯复合材料的制备及其相关性能研究》文中认为自然资源短缺和生态环境恶化是全人类目前最关心的问题,利用新型清洁能源代替化石燃料生产电能带来的新难题就是电能的有效储存。Co3O4因其高的理论比电容,良好的电化学性能而具有广阔的应用前景。但由于Co3O4自身导电性较差和容易发生体积膨胀,使得实际比电容远低于理论值。因此,本文通过调控Co3O4的微观形貌并与石墨烯复合以改善Co3O4的比电容。另外,NO2对人体和生态环境的危害不容忽视,开发出性能优异的NO2气敏传感器尤为迫切。In2O3以其优异的化学稳定性和热稳定性吸引了科学家的广泛研究。但是,活性材料与基底的结合作用力差和自身的团聚问题阻碍了其实际应用推广。本文采用原位生长的策略构筑特殊形貌的In2O3并与石墨烯复合以克服上述问题。具体工作如下:（1）采用简单的水热法制备Co3O4材料,以Co（NO3）2作钴源并加入CTAB做形貌控制剂时,可形成二维片层高孔隙自分散的纳米“鸟巢”状Co3O4,以其做超级电容电极材料,比电容为65.3 F/g。为了提高比电容,在泡沫镍基底上采用水热法原位生长Co3O4/还原氧化石墨烯复合材料。研究发现:当尿素的量为0.1 mol、反应温度为120℃时可获得具有大量活性位点的Co3O4纳米花,且透明的还原氧化石墨烯薄膜成功覆盖在Co3O4纳米花表面,该复合材料的比电容提高到252.5 F/g。（2）采用溶液法在银叉指电极上原位生长纳米“核桃”状In2O3,研究发现:当In（NO3）2:NH4F质量比为1:3,生长液温度为90℃时,可获得具有大量活性位点的棱柱边缘和沟槽结构。NO2气敏特性研究结果表明,在紫外光辅助照射条件下,纳米“核桃”状In2O3在室温下对50 ppm NO2的响应值可以达到219,响应恢复时间分别为89 s和80s。采用水热法在In（NO3）2:NH4F质量比为1:3,水热温度为120℃时可获得In2O3纳米“面包”状结构,该结构表面具有均匀且丰富的孔隙。In2O3纳米“面包”在工作温度为100℃时对50 ppm NO2响应值为493,响应恢复时间分别为3 s和5 s,同时对NO2具有很好的气体选择性和重复性。实验结果表明:In2O3的微观形貌、工作温度和紫外光照等对气敏传感器的性能均起到决定性的作用。（3）利用水热法制备In2O3和石墨烯的复合材料,石墨烯将In2O3成功包覆形成“三明治”结构。石墨烯/In2O3/石墨烯复合材料的气敏性能表明:当工作温度为150℃时复合材料对50 ppm NO2的气敏响应值从纯石墨烯的4.7提升至18.4,复合材料的气敏响应恢复时间从单纯石墨烯的52 s、283 s缩短为复合材料的13 s、69 s。复合材料气敏性能提高的原因是石墨烯和In2O3之间形成了异质结,In2O3有效阻止了石墨烯的团聚,为目标气体的吸附提供了更多的高反应活性位点。
张睿雪[9]（2019）在《氧化铟和氧化钨纳米材料的制备及其甲醛气敏性能研究》文中研究指明甲醛（HCHO）是一种挥发性有机化合物,广泛应用于化工、建筑装修等领域,具有超高毒性和致癌性。建立灵敏的检测HCHO方法一直是分析工作者的研究热点之一。为了克服半导体金属氧化物作为甲醛气敏材料,存在着的响应低、检测限和工作温度高等缺点,本文研究氧化铟（In2O3）和氧化钨（WO3）纳米材料可控制备,通过调控材料表面性质和元素掺杂以提高其对HCHO的气敏性能,结合一系列的表征方法探究材料的形貌结构,把材料表面性质与气敏性能联系起来,深入讨论材料的气敏机理。具体工作如下:1、利用简单环保的沉淀法,室温下即快速合成In2O3的前驱体,再通过调节煅烧温度达到可控制备四种In2O3纳米粒子的目的。对制备的材料进行气敏性能评价,研究结果表明,在500℃下煅烧的In2O3纳米粒子（In2O3-500）的气敏性能最好,优化的工作温度仅为100℃,此时In2O3-500对10 ppm HCHO的响应值高达68.1,检测限低至1 ppm,而且还呈现出出色的选择性、稳定性、可重复性。X射线衍射（XRD）证明不同的煅烧温度下均得到了立方晶系的In2O3,扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）可以看出纳米粒径尺寸范围是10～25 nm,且粒径均匀,高倍透射显微镜（HRTEM）显示In203的（222）晶面间距均是0.29nm。X射线电子能谱（XPS）、紫外（UV）和霍尔（Hall）表征能够分别证明In2O3-500有着最多的吸附氧含量、最小的禁带宽度和最快的电子迁移率,三者的共同作用使得该材料的气敏性能最好。2、通过简单的超声沉淀方法制备了 Li掺杂WO3,材料具有纳米片自组装的纳米花分级结构,考察了材料中Li掺杂量对HCHO传感性能的影响。结果表明3%为Li的最佳掺杂量,工作温度为175℃时WO3/3%Li对100 ppm HCHO的响应值为63.3,是纯WO3气敏材料响应值的12倍。SEM、XRD、XPS等手段来表征材料的形貌结构和表面状态。材料气敏性能得到提升的主要原因是,WO3/3%Li花状的分级结构有利于HCHO的扩散和表面反应,Li掺杂能够增加材料的结构缺陷,导致氧缺陷和吸附氧的数量增多,电子耗尽层厚度变宽。
吴振岭[10]（2019）在《基于导电聚合物气敏传感阵列的呼出气体检测与疾病诊断模型研究》文中认为随着社会的发展和人民生活水平的提高,民生健康成为重点关注的方向之一,其中肾病、糖尿病、口臭等已经成为高发病率的疾病之一。实现实时在线检测人体疾病、保障人体健康是提高居民幸福指数的重要方式。人体呼出气体检测是实现人体疾病早期筛查与诊断的有效方法,对于监测诊断人体健康具有十分重要的意义。基于呼出气体的疾病标志物检测与分析是实现人体疾病早期筛查诊断的关键环节。本论文致力于探究纳米修饰导电聚合物气敏阵列协同智能信息处理技术构建人体呼出气体检测系统。采用原位聚合法、牺牲模板法、层层自组装法等方法制备PANI/MWCNTs/MoS2、PPy/Zn2SnO4、ZnO/S,N:GQDs/PANI、SnO2/rGO/PANI四种薄膜传感器,对人体呼出气体中主要疾病标志物气体（氨气、硫化氢、丙酮）开展实验研究,从灵敏度、稳定性、选择性、响应/恢复时间等方面对传感器性能进行研究。采用SEM、TEM、FT-IR、BET、XPS、XRD、EDS等表征方法协同异质结能带结构、电荷转移等手段揭示纳米修饰导电聚合物传感器对人体呼出气体的敏感机理。同时针对人体呼出气体,筛选出高性能传感器组成传感阵列,获取气敏传感阵列在人体疾病状态下的多维响应数据,采用主成分分析算法对响应数据进行特征提取与数据降维,在此基础上构建径向基函数神经网络模型,采用粒子群算法对径向基函数神经网络参数进行优化,有效的减少数据维度与交叉敏感性能的影响,实现了人体呼出气体组分与浓度的高精度预测。最后,进一步开展基于人体呼出气体的疾病诊断模型研究,分别采用聚类分析、支持向量机、深度置信网络等方法构建人体疾病诊断模型。研究发现,深度置信网络模型具有较高的诊断准确率,满足人体疾病早期筛查与诊断的要求,对保障人体健康具有深远的意义。本文以“新材料-新器件-新应用”为路线,研究了纳米修饰导电聚合物传感器的制备及气体敏感特性,构建气敏阵列协同智能算法的数据预测和疾病诊断模型,为纳米传感器技术融合智能算法在人体疾病早期筛查与诊断领域提供了新应用,为实现人体健康监测提供一种新思路。
二、掺杂聚苯胺自组装超薄NO_2气敏传感器研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、掺杂聚苯胺自组装超薄NO_2气敏传感器研究（论文提纲范文）
（1）基于纳米纤维的三维酞菁铜膜制备及室温NO2气体传感性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 有机场效应晶体管传感器简介 |
| 1.2 有机场效应晶体管气体传感器的关键参数 |
| 1.3 用于有机场效应晶体管传感器的酞菁材料 |
| 1.4 有机场效应晶体管传感器的制备工艺 |
| 1.4.1 真空蒸镀 (热蒸发) 法 |
| 1.4.2 旋涂法 |
| 1.4.3 滴注法 |
| 1.4.4 浸涂法 |
| 1.4.5 超薄膜与异质结的结合法 |
| 1.5 提高有机场效应晶体管传感器性能的方法 |
| 1.5.1 调控OSCs层微/纳米结构 |
| 1.5.2 修饰裁剪OSCs分子结构 |
| 1.5.3 调控介电层 |
| 1.5.4 利用OSCs/介电界面相互作用 |
| 1.5.5 集成传感器阵列 |
| 1.6 静电纺丝纳米纤维在传感器领域的应用 |
| 1.7 论文的研究思路及主要研究内容 |
| 1.8 论文的主要创新点 |
| 第二章 三维结构的CuPc气敏层的制备及表征方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 论文的实验和表征方法 |
| 2.2.1 实验药品和试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 纳米纤维、膜和器件的制备 |
| 2.2.4 纳米纤维、膜和器件的表征 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 蒸镀CuPc/PVA DNFs膜的制备与气敏性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 蒸镀CuPc/PVA DNFs膜器件的结构 |
| 3.3 PVA溶液浓度对PVA DNFs形貌的影响 |
| 3.3.1 PVA DNFs形貌的SEM表征 |
| 3.3.2 PVA DNFs形貌的AFM表征 |
| 3.4 PVA溶液浓度对蒸镀CuPc/PVA DNFs膜形貌的影响 |
| 3.4.1 蒸镀CuPc/PVA DNFs膜形貌的SEM表征 |
| 3.4.2 蒸镀CuPc/PVA DNFs膜形貌的AFM表征 |
| 3.4.3 蒸镀CuPc/PVA DNFs膜形貌的XRD表征 |
| 3.5 PVA溶液浓度对蒸镀CuPc/PVA DNFs膜气敏性能的影响 |
| 3.5.1 PVA DNFs的气敏性能 |
| 3.5.2 蒸镀CuPc膜的气敏性能 |
| 3.5.3 蒸镀CuPc/PVA DNFs膜的气敏性能 |
| 3.6 蒸镀CuPc/PVA DNFs膜的传感机理 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 蒸镀CuPc/PVA ONFs膜的制备与气敏性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 蒸镀CuPc/PVA ONFs膜器件的结构 |
| 4.3 PVA ONFs和蒸镀CuPc/PVA ONFs膜的形貌表征 |
| 4.3.1 纺丝时间对PVA ONFs形貌的影响 |
| 4.3.2 蒸镀CuPc/PVA ONFs膜的形貌表征 |
| 4.4 蒸镀CuPc/PVA ONFs膜的电性能 |
| 4.5 蒸镀CuPc/PVA ONFs膜的气敏性能 |
| 4.5.1 PVA ONFs的气敏性能 |
| 4.5.2 蒸镀CuPc/PVA ONFs膜的气敏性能 |
| 4.5.3 蒸镀CuPc/PVA ONFs膜的气敏稳定性 |
| 4.5.4 湿度对蒸镀CuPc/PVA ONFs膜气敏性能的影响 |
| 4.6 蒸镀CuPc/PVA ONFs膜的传感机理 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 电纺CuPc:PMMA NFs的制备与气敏性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电纺CuPc: PMMA NFs器件的结构 |
| 5.3 电纺CuPc:PMMA NFs形貌的表征 |
| 5.3.1 电纺CuPc:PMMA NFs的SEM表征 |
| 5.3.2 电纺CuPc:PMMA NFs的AFM表征 |
| 5.3.3 电纺CuPc:PMMA NFs的XRD表征 |
| 5.4 电纺CuPc:PMMA NFs晶体管的电性能 |
| 5.5 电纺CuPc:PMMA NFs的气敏性能 |
| 5.6 电纺CuPc:PMMA NFs的传感机理 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 旋涂CuPc膜的制备与传感性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 旋涂CuPc膜器件的结构 |
| 6.3 CuPc溶液浓度对旋涂CuPc膜形貌的影响 |
| 6.3.1 旋涂CuPc膜的SEM表征 |
| 6.3.2 旋涂CuPc膜的AFM表征 |
| 6.3.3 旋涂CuPc膜的POM表征 |
| 6.3.4 旋涂CuPc膜的XRD表征 |
| 6.4 CuPc溶液浓度对旋涂CuPc膜电性能的影响 |
| 6.5 NO_2气体浓度对旋涂CuPc膜电性能的影响 |
| 6.6 CuPc溶液浓度对旋涂CuPc膜气敏性能的影响 |
| 6.7 旋涂CuPc膜的传感机理 |
| 6.8 本章小结 |
| 第七章 旋涂CuPc/PVA ONFs膜的制备与气敏性能 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 旋涂CuPc/PVA ONFs膜器件的结构 |
| 7.3 溶液浓度对旋涂CuPc/PVA ONFs膜形貌的影响 |
| 7.3.1 旋涂CuPc/PVA ONFs膜的SEM表征 |
| 7.3.2 旋涂CuPc/PVA ONFs膜的AFM表征 |
| 7.3.3 旋涂CuPc/PVA ONFs膜的POM表征 |
| 7.3.4 旋涂CuPc/PVA ONFs膜的XRD表征 |
| 7.4 溶液浓度对旋涂CuPc/PVA ONFs膜电性能的影响 |
| 7.5 NO_2气体浓度对旋涂CuPc/PVA ONFs膜电性能的影响 |
| 7.6 溶液浓度对旋涂CuPc/PVA ONFs膜气敏性能的影响 |
| 7.7 湿度对旋涂CuPc/PVA ONFs膜气敏性能的影响 |
| 7.8 旋涂CuPc/PVA ONFs膜的传感机理 |
| 7.9 论文研究传感器的气敏性能对比 |
| 7.10 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 主要工作结论 |
| 8.2 展望及应用前景 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间研究成果 |
（2）WO3基复合纳米材料及气敏性能增强研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 WO_3概述 |
| 1.3 WO_3的应用 |
| 1.4 制备方法 |
| 1.4.1 气相沉积法 |
| 1.4.2 液相合成法 |
| 1.4.3 固相合成法 |
| 1.5 WO_3纳米材料气敏性能优化方法 |
| 1.5.1 WO_3纳米材料的结构调控 |
| 1.5.2 纳米材料的元素掺杂调控 |
| 1.5.3 贵金属负载 |
| 1.5.4 异质结调控 |
| 1.5.5 与有机材料复合 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 样品的分析和测试 |
| 2.1 形貌和结构表征设备 |
| 2.1.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.1.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.1.3 能谱仪(EDS) |
| 2.1.4 X射线衍射仪(XRD) |
| 2.2 气敏测试 |
| 2.2.1 气敏测试系统 |
| 2.2.2 气体传感器的制备 |
| 2.2.3 气敏性能参数定义 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 WO_3纳米结构制备调控及其NO气敏性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 原料试剂 |
| 3.2.2 WO_3纳米结构制备流程 |
| 3.3 实验参数对合成WO_3纳米材料的影响 |
| 3.3.1 HCl浓度 |
| 3.3.2 H_2C_2O_4浓度 |
| 3.3.3 K_2SO_4浓度 |
| 3.4 WO_3纳米结构微结构分析 |
| 3.5 WO_3纳米结构的形成机理 |
| 3.6 不同纳米结构WO_3的气敏性能 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 WO_3分级结构制备及其NO2气敏性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 原料试剂 |
| 4.2.2 WO_3分级结构的制备 |
| 4.3 工艺参数对WO_3分级结构的调控影响 |
| 4.3.1 pH值环境 |
| 4.3.2 温度调控 |
| 4.3.3 反应物组成 |
| 4.3.4 不同螯合剂的影响 |
| 4.3.5 H_2C_2O_4浓度的影响 |
| 4.4 WO_3分级结构形成机制 |
| 4.5 NO_2气敏性能 |
| 4.6 结论 |
| 第5章 Au修饰WO_3纳米结构的制备及其性能研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 原料试剂 |
| 5.2.2 Au修饰WO_3纳米结构的制备 |
| 5.3 Au颗粒修饰WO_3纳米结构的表征 |
| 5.4 Au修饰WO_3纳米结构的气敏性能 |
| 5.5 Au修饰WO_3纳米结构气敏性能增强机理 |
| 5.6 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）聚苯胺的改性及其在气敏中的应用（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 气体传感器 |
| 1.2.1 气体传感器概述 |
| 1.2.2 气体传感器分类及工作原理 |
| 1.2.3 气体传感器性能参数 |
| 1.3 聚苯胺气体传感器 |
| 1.3.1 聚苯胺简介 |
| 1.3.2 聚苯胺合成与导电机理 |
| 1.3.3 电阻型聚苯胺气体传感器研究进展 |
| 1.3.4 聚苯胺型传感器的特点 |
| 1.4 论文选题目的及意义 |
| 第二章 探究不同烷基链长的有机酸在聚苯胺表面的自组装工艺 |
| 2.0 引言 |
| 2.1 实验药品及仪器 |
| 2.2 材料合成 |
| 2.3 材料表征与分析 |
| 2.4 测试系统的搭建 |
| 2.4.1 常压动态系统 |
| 2.4.2 常压静态系统 |
| 2.4.3 真空静态系统 |
| 2.5 总结 |
| 第三章 烷酸自组装膜对于聚苯胺传感器抗湿度干扰的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料 |
| 3.3 器件制备 |
| 3.4 气体抗湿度测试 |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 聚苯胺纳米线的制备及其表面修饰和MOF@PANI复合材料的气敏性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MOF@PANI的制备及其表征 |
| 4.2.1 实验药品及器材 |
| 4.2.2 材料合成 |
| 4.2.3 材料表征 |
| 4.3 硅烷偶联剂修饰的PANI制备及其表征 |
| 4.3.1 实验材料及器材 |
| 4.3.2 传感器制备 |
| 4.4 气体敏感性测试 |
| 4.4.1 MOF@PANI的常压测试 |
| 4.4.2 MOF@PANI的真空测试 |
| 4.4.3 下一步工作计划 |
| 4.5 总结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间研究成果 |
| 致谢 |
（4）微结构气湿敏薄膜与集成传感器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景 |
| 1.2 气湿敏检测需求与意义 |
| 1.2.1 湿度检测的需求与意义 |
| 1.2.2 气体检测的需求与意义 |
| 1.2.3 微传感器集成的需求与意义 |
| 1.3 气湿敏传感器的基础理论与方法 |
| 1.3.1 气湿量度的定义与产生方法 |
| 1.3.2 气湿敏传感器性能参数定义与计算 |
| 1.3.3 敏感材料主要分析方法 |
| 1.4 气湿敏传感器国内外发展现状 |
| 1.4.1 QCM湿度传感器研究进展 |
| 1.4.2 晶体管型气体传感器研究进展 |
| 1.4.3 微结构集成传感器研究进展 |
| 1.5 本文的主要贡献与创新 |
| 1.6 本论文的结构安排 |
| 第二章 质子化PEI-GO复合薄膜QCM湿度传感器 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验装置与理论基础 |
| 2.2.1 石英晶体微天平 |
| 2.2.2 实验仪器及材料 |
| 2.3 P-PEI-GO复合薄膜湿度传感器制备 |
| 2.3.1 PEI-GO质子化处理 |
| 2.3.2 P-PEI-GO复合膜QCM湿度传感器制备流程 |
| 2.4 P-PEI-GO复合薄膜特性表征 |
| 2.4.1 薄膜形貌分析 |
| 2.4.2 材料光谱学分析 |
| 2.4.3 薄膜表面态分析 |
| 2.5 P-PEI-GO复合薄膜QCM湿度传感器湿敏特性研究 |
| 2.5.1 灵敏度与测量范围 |
| 2.5.2 重复性与稳定性 |
| 2.5.3 选择性 |
| 2.5.4 湿滞特性 |
| 2.6 P-PEI-GO复合薄膜湿敏机理模型 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 GO/PEI分层薄膜QCM湿度传感器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 GO/PEI气喷分层薄膜QCM湿度传感器制备 |
| 3.2.1 气喷工艺 |
| 3.2.2 GO/PEI气喷分层薄膜QCM湿度传感器制备流程 |
| 3.3 GO/PEI气喷分层薄膜特性表征 |
| 3.3.1 薄膜形貌分析 |
| 3.3.2 材料光谱学分析 |
| 3.3.3 薄膜表面态分析 |
| 3.4 GO/PEI气喷分层薄膜QCM湿度传感器湿敏特性研究 |
| 3.4.1 响应与灵敏度 |
| 3.4.2 重复性与稳定性 |
| 3.4.3 选择性与湿滞特性 |
| 3.4.5 QCM阻抗分析 |
| 3.5 GO/PEI自组装薄膜QCM湿度传感器制备 |
| 3.6 GO/PEI自组装薄膜QCM湿度传感器湿敏特性研究 |
| 3.6.1 响应与灵敏度 |
| 3.6.2 湿滞特性 |
| 3.7 GO/PEI分层薄膜湿敏机理模型 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 气湿敏场效应管微结构传感器设计与制备 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验装置与理论基础 |
| 4.2.1 气敏场效应管设计原理 |
| 4.2.2 实验仪器及材料 |
| 4.3 超薄体湿敏场效应管设计与制备 |
| 4.3.1 超薄体场效应管制备与电学特性 |
| 4.3.2 沟道修饰敏感薄膜制备 |
| 4.4 PEI修饰UTB湿敏场效应管湿敏特性研究 |
| 4.4.1 响应与稳定性 |
| 4.4.2 灵敏度与响应恢复时间 |
| 4.4.3 湿滞特性与重复性 |
| 4.5 体型气敏场效应管设计与制备 |
| 4.5.1 体型无栅场效应管制备与电学特性 |
| 4.5.2 沟道修饰敏感薄膜制备 |
| 4.6 CuPc修饰体型气敏场效应管气敏特性研究 |
| 4.6.1 响应与灵敏度 |
| 4.6.2 重复性及选择性 |
| 4.6.3 测试环境对传感器性能的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 气湿敏微结构传感器阵列制备及敏感特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 气湿敏场效应管传感器阵列制备 |
| 5.3 氨敏场效应管传感器气敏特性研究 |
| 5.3.1 响应与灵敏度 |
| 5.3.2 重复性与稳定性 |
| 5.3.3 气敏滞回特性 |
| 5.3.4 交叉串扰与选择性 |
| 5.4 硫化氢敏场效应管传感器气敏特性研究 |
| 5.4.1 响应与灵敏度 |
| 5.4.2 重复性与稳定性 |
| 5.4.3 气敏滞回特性 |
| 5.4.4 交叉串扰与选择性 |
| 5.5 湿敏场效应管传感器敏感特性研究 |
| 5.5.1 响应与灵敏度 |
| 5.5.2 重复性与稳定性 |
| 5.5.3 湿敏滞回特性 |
| 5.5.4 交叉串扰与选择性 |
| 5.6 气敏场效应管敏感机理模型 |
| 5.6.1 气敏吸附模型 |
| 5.6.2 吸附状态下的半导体特性曲线与能带模型 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 气湿敏微结构集成传感器系统搭建及应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 气湿敏微结构集成传感器系统搭建 |
| 6.2.1 电流读取放大电路 |
| 6.2.2 检测腔体及整体构建 |
| 6.3 微结构集成传感器在食物变质检测中的应用 |
| 6.3.1 不同温度下鸡蛋质量检测 |
| 6.3.2 不同温度下肉类质量检测 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 读博士学位期间取得的成果 |
（5）静电纺丝一维纳米材料在气敏传感器的应用（论文提纲范文）
| Contents |
| 1引言 |
| 2静电纺丝纳米材料 |
| 3基于静电纺丝纳米材料的气敏传感器 |
| 3.1半导体气敏传感器传感机理 |
| 3.2单一金属氧化物 |
| 3.3金属修饰半导体金属氧化物 |
| 3.4半导体金属氧化物复合材料 |
| 3.5导电聚合物-半导体金属氧化物复合材料 |
| 3.6石墨烯-半导体金属氧化物/聚合物复合材料 |
| 4结论与展望 |
（6）基于ZnAl-LDHs的气敏传感器制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 气敏传感器定义与主要参数 |
| 1.2 气敏传感器的性能参数 |
| 1.3 层状双金属氢氧化物 |
| 1.3.1 层状双金属氢氧化物的研究历程 |
| 1.3.2 层状双金属氢氧化物的结构特性 |
| 1.3.3 层状双金属氢氧化物的制备方法 |
| 1.3.4 层状双金属氢氧化物的自身结构改性 |
| 1.3.5 层状双金属氢氧化物基纳米复合结构改性 |
| 1.3.6 层状双金属氢氧化物气敏传感器研究 |
| 1.4 本课题的研究意义和主要研究内容 |
| 第二章 锌铝层状双金属氢氧化物的制备及其微观表征 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 气敏传感元件制备、性能测试及所用仪器设备 |
| 2.2.1 气敏传感元件的制备 |
| 2.2.2 气敏性能的测试 |
| 2.2.3 样品制备及微观结构表征所用仪器设备 |
| 2.3 锌铝层状双金属氢氧化物的制备方法 |
| 2.3.1 水热反应前驱体溶液的配置 |
| 2.3.2 层状双金属氢氧化物的水热生长 |
| 2.3.3 层状双金属氢氧化物的清洗 |
| 2.4 锌铝层状双金属氢氧化物的探索性实验 |
| 2.5 层状双金属氢氧化物的生长机理 |
| 2.6 锌铝层状双金属氢氧化物的FESEM表征 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 氢氧化铟的制备及其微观表征 |
| 3.1 氢氧化铟纳米材料的简介 |
| 3.2 氢氧化铟纳米单晶的制备 |
| 3.2.1 水热反应前驱体溶液的配置 |
| 3.2.2 氢氧化铟的水热生长 |
| 3.2.3 氢氧化铟的清洗 |
| 3.3 改变尿素用量调控氢氧化铟纳米结构 |
| 3.4 氢氧化铟的XRD表征 |
| 3.5 氢氧化铟的EDS表征 |
| 3.6 氢氧化铟微纳结构的形成机理 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 In(OH)_3@ZnAlIn-LDHs复合结构的制备、微观表征与气敏性能研究 |
| 4.1 实验材料 |
| 4.2 In(OH)_3@ZnAlIn-LDHs复合结构的制备过程 |
| 4.2.1 水热反应前驱体溶液的配置 |
| 4.2.2 In(OH)_3@ZnAlIn-LDHs的水热生长 |
| 4.3 In(OH)_3@ZnAlIn-LDHs复合结构的形成机理 |
| 4.4 In(OH)_3@ZnAlIn-LDHs复合结构的微观结构表征 |
| 4.4.1 FESEM表征 |
| 4.4.2 XRD分析 |
| 4.4.3 FTIR分析 |
| 4.4.4 TEM与EDS分析 |
| 4.5 In(OH)_3@ZnAlIn-LDHs复合结构传感器的气敏性能研究 |
| 4.6 In(OH)_3@ZnAlIn-LDHs的气敏机理 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）基于硫化铅量子点的可燃气体检测传感器及敏感特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 可燃性气体传感器研究现状 |
| 1.2.2 量子点研究现状 |
| 1.2.3 硫化铅量子点气敏传感器研究现状 |
| 1.3 材料表征技术 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第2章 基于氧化锌/硫化铅量子点的乙醇气敏传感器及其敏感特性研究 |
| 2.1 基于氧化锌/硫化铅量子点的乙醇气敏传感器制备 |
| 2.1.1 传感器结构及气敏测试环境搭建 |
| 2.1.2 材料选择与传感器制备 |
| 2.1.3 气敏薄膜材料的表征 |
| 2.2 基于氧化锌/硫化铅量子点的乙醇气敏传感器性能测试 |
| 2.3 基于氧化锌/硫化铅量子点的乙醇气敏传感器响应机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于氧化铁/聚苯胺/硫化铅量子点的甲醇气敏传感器及其敏感特性研究 |
| 3.1 基于氧化铁/聚苯胺/硫化铅量子点的甲醇气敏传感器制备 |
| 3.1.1 材料选择与传感器制备 |
| 3.1.2 气敏薄膜材料的表征 |
| 3.2 基于氧化铁/聚苯胺/硫化铅量子点的气敏传感器性能测试 |
| 3.3 基于氧化铁/聚苯胺/硫化铅量子点的气敏传感器响应机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于氧化锌/聚吡咯/硫化铅量子点的LPG气敏传感器及其敏感特性研究 |
| 4.1 基于氧化锌/聚吡咯/硫化铅量子点的LPG气敏传感器制备 |
| 4.1.1 材料选择与传感器制备 |
| 4.1.2 气敏薄膜材料的表征 |
| 4.2 基于氧化锌/聚吡咯/硫化铅量子点的气敏传感器性能测试 |
| 4.3 基于氧化锌/聚吡咯/硫化铅量子点的气敏传感器响应机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于氧化铟/硫化铅量子点的甲烷气敏传感器及其敏感特性研究 |
| 5.1 基于氧化铟/硫化铅量子点的甲烷气敏传感器制备 |
| 5.1.1 传感器结构及气敏测试环境搭建 |
| 5.1.2 材料选择与传感器制备 |
| 5.1.3 气敏薄膜材料的表征 |
| 5.2 基于氧化铟/硫化铅量子点的甲烷气敏传感器性能测试 |
| 5.3 基于氧化铟/硫化铅量子点的甲烷气敏传感器响应机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（8）金属氧化物/石墨烯复合材料的制备及其相关性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景 |
| 1.2 超级电容器 |
| 1.2.1 超级电容器简介 |
| 1.2.2 超级电容器研究现状 |
| 1.3 Co_3O_4的概述 |
| 1.3.1 Co_3O_4的制备方法 |
| 1.3.2 Co_3O_4在超级电容器方面的应用 |
| 1.4 石墨烯在储能方面应用 |
| 1.5 气敏传感器 |
| 1.5.1 气敏传感器的研究现状 |
| 1.5.2 气敏传感机理模型 |
| 1.5.3 气敏传感器的特征参数 |
| 1.6 In_2O_3的概述 |
| 1.6.1 In_2O_3的基本性质 |
| 1.6.2 In_2O_3的制备方法 |
| 1.6.3 In_2O_3的应用现状 |
| 1.7 石墨烯在气敏传感器方面应用 |
| 1.8 研究的目的和意义 |
| 1.9 本课题研究的主要内容 |
| 2 实验方法与研究过程 |
| 2.1 实验仪器与化学试剂 |
| 2.2 研究方法与技术路线 |
| 2.3 材料的制备方法 |
| 2.3.1 Co_3O_4的制备方法 |
| 2.3.2 氧化石墨烯的制备方法 |
| 2.3.3 氮掺杂石墨烯的制备方法 |
| 2.3.4 Co_3O_4@石墨烯复合材料的制备方法 |
| 2.3.5 柱状氧化铟(In_2O_3)制备方法 |
| 2.3.6 块状氧化铟(In_2O_3)的制备方法 |
| 2.3.7 In_2O_3@r GO复合材料的制备方法 |
| 2.4 样品的表征仪器 |
| 2.4.1 扫描电镜(SEM) |
| 2.4.2 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.4.3 透射电镜(TEM) |
| 2.4.4 拉曼分析(Raman) |
| 2.4.5 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.4.6 气敏性能分析 |
| 2.4.7 电化学测试 |
| 3 Co_3O_4/石墨烯的制备表征及电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结构表征 |
| 3.2.1 Co_3O_4的结构表征 |
| 3.2.2 石墨烯的结构表征 |
| 3.2.3 Co_3O_4@石墨烯复合材料的结构表征 |
| 3.3 电化学性能分析 |
| 3.3.1 Co_3O_4的电化学性能分析 |
| 3.3.2 石墨烯的电化学性能分析 |
| 3.3.3 Co_3O_4@石墨烯复合材料的电化学性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 In_2O_3/石墨烯的制备表征及气敏性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结构表征 |
| 4.2.1 柱状氧化铟的结构表征 |
| 4.2.2 块状氧化铟的结构表征 |
| 4.2.3 In_2O_3@rGO复合材料的结构表征 |
| 4.3 生长机理 |
| 4.3.1 In_2O_3的生长机理分析 |
| 4.3.2 In_2O_3@rGO复合材料的生长机理 |
| 4.4 气敏性能分析 |
| 4.4.1 柱状氧化铟(In_2O_3)的气敏性能分析 |
| 4.4.2 块状氧化铟(In_2O_3)的气敏性能分析 |
| 4.4.3 In_2O_3@rGO复合材料气敏性能分析 |
| 4.5 气敏机理分析 |
| 4.5.1 柱状In_2O_3的气敏机理分析 |
| 4.5.2 块状In_2O_3的气敏机理分析 |
| 4.5.3 In_2O_3@rGO复合材料气敏机理分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（9）氧化铟和氧化钨纳米材料的制备及其甲醛气敏性能研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 气敏传感器概述 |
| 1.2. 氧化铟材料概述 |
| 1.3 In_2O_3材料的制备方法 |
| 1.3.1 化学气相沉积法 |
| 1.3.2 水热/溶剂热法 |
| 1.3.3 静电纺丝法 |
| 1.3.4 模板法 |
| 1.3.5 溶胶-凝胶法 |
| 1.4 In_2O_3纳米材料在气敏传感中的应用 |
| 1.4.1 In_2O_3纳米材料在丙酮传感中的应用 |
| 1.4.2 In_2O_3纳米材料在NOx传感中的应用 |
| 1.4.3 In_2O_3纳米材料在H_2S传感中的应用 |
| 1.4.4 In_2O_3纳米材料在氨气传感中的应用 |
| 1.4.5 In_2O_3纳米材料在其他有毒有害气体传感中的应用 |
| 1.5 氧化钨材料概述 |
| 1.6 WO_3纳米材料的制备方法 |
| 1.7 WO_3纳米材料在气敏传感器中的应用 |
| 1.7.1 WO_3纳米材料在NH_3传感中的应用 |
| 1.7.2 WO_3纳米材料在H_2S传感中的应用 |
| 1.7.3 WO_3纳米材料在NO_2传感中的应用 |
| 1.7.4 WO_3纳米材料在其他有毒有害气体传感中的应用 |
| 1.8 In_2O_3和WO_3纳米材料的改性 |
| 1.8.1 增大比表面积 |
| 1.8.2 贵金属改性 |
| 1.8.3 元素掺杂 |
| 1.8.4 复合材料 |
| 1.9 本论文研究目的、意义及主要内容 |
| 1.9.1 本论文研究目的及意义 |
| 1.9.2 本论文主要研究内容 |
| 第二章 In_2O_3纳米粒子的制备及其气敏性能研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2.2 In_2O_3纳米材料的制备 |
| 2.2.3 In_2O_3纳米材料的表征 |
| 2.2.4 气敏元件的制备及性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 晶相表征 |
| 2.3.2 形貌分析 |
| 2.3.3 In_2O_3纳米粒子的气敏性能 |
| 2.3.4 材料表面和电子性质表征 |
| 2.3.5 气敏机理探究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 Li掺杂WO_3微球及其气敏性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂和仪器 |
| 3.2.2 Li掺杂WO_3材料的制备 |
| 3.2.3 Li掺杂WO_3纳米材料的表征 |
| 3.2.4 不同Li掺杂量的WO_3样品的气敏性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 晶相分析 |
| 3.3.2 形貌表征 |
| 3.3.3 气敏性能 |
| 3.3.4 材料表面性质表征 |
| 3.3.5 气敏机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（10）基于导电聚合物气敏传感阵列的呼出气体检测与疾病诊断模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 疾病早期筛查诊断检测技术现状 |
| 1.2.2 人体呼出气体传感技术现状 |
| 1.2.3 基于纳米修饰导电聚合物检测技术研究现状 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 面向呼出气体检测的导电聚合物基气敏传感器性能研究 |
| 2.1 传感器件结构设计与气敏测试平台搭建 |
| 2.1.1 传感元器件的结构设计与制备 |
| 2.1.2 气敏测试平台的搭建 |
| 2.2 呼出气体中氨气传感器制备及其敏感性能研究 |
| 2.2.1 基于原位聚合法的聚苯胺/碳纳米管/二硫化钼薄膜传感器响应特性 |
| 2.2.2 聚苯胺/碳纳米管/二硫化钼薄膜传感器的氨气敏感机理分析 |
| 2.2.3 基于层层自组装的聚吡咯/锡酸锌薄膜传感器响应特性 |
| 2.2.4 聚吡咯/锡酸锌薄膜传感器的氨气敏感机理分析 |
| 2.3 呼出气体中丙酮传感器制备及其敏感性能研究 |
| 2.3.1 基于金属有机框架的氧化锌/石墨烯量子点/聚苯胺薄膜传感器响应特性 |
| 2.3.2 氧化锌/石墨烯量子点/聚苯胺薄膜传感器的丙酮敏感机理分析 |
| 2.4 呼出气体中硫化氢传感器制备及其敏感性能研究 |
| 2.4.1 基于牺牲模板法的二氧化锡/还原石墨烯/聚苯胺薄膜传感器响应特性 |
| 2.4.2 二氧化锡/还原石墨烯/聚苯胺薄膜传感器的敏感机理分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于导电聚合物传感器阵列的疾病标志物气敏响应分析 |
| 3.1 气敏传感器阵列的设计 |
| 3.2 疾病标志物测试平台搭建 |
| 3.3 传感阵列对疾病标志物的气敏响应 |
| 3.3.1 单一疾病标志物的气敏阵列响应 |
| 3.3.2 两种疾病标志物的气敏阵列响应 |
| 3.3.3 三种疾病标志物的气敏阵列响应 |
| 3.4 气敏阵列对疾病标志物检测的响应数据分析 |
| 3.4.1 单一疾病标志物的响应数据分析 |
| 3.4.2 两种疾病标志物的响应数据分析 |
| 3.4.3 三种疾病标志物的响应数据分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于径向基函数神经网络的呼出气体标志物检测模型 |
| 4.1 模式识别技术 |
| 4.2 人工神经网络 |
| 4.3 主成分分析 |
| 4.3.1 主成分分析基本理论 |
| 4.3.2 基于主成分分析的数据特征提取 |
| 4.4 呼出气体标志物检测模型 |
| 4.4.1 基于PCA-BP神经网络模型的呼出气体标志物检测 |
| 4.4.2 基于PCA-RBF神经网络模型的呼出气体标志物检测 |
| 4.4.3 基于PCA-GA-RBF神经网络模型的呼出气体标志物检测 |
| 4.4.4 基于PCA-PSO-RBF神经网络模型的呼出气体标志物检测 |
| 4.5 呼出气体标志物检测模型性能对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于呼出气体标志物的疾病诊断模型研究 |
| 5.1 基于聚类分析的呼出气体诊断模型 |
| 5.1.1 基于聚类分析的诊断模型 |
| 5.1.2 基于聚类分析的疾病诊断效果 |
| 5.2 基于支持向量机的呼出气体诊断模型 |
| 5.2.1 基于支持向量机的诊断模型 |
| 5.2.2 基于支持向量机的疾病诊断效果 |
| 5.3 基于深度置信神经网络的呼出气体诊断模型 |
| 5.3.1 深度置信网络基本理论 |
| 5.3.2 基于深度置信网络的诊断模型 |
| 5.3.3 基于深度置信网络的疾病诊断效果 |
| 5.4 基于呼出气体标志物的疾病诊断模型性能对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
四、掺杂聚苯胺自组装超薄NO_2气敏传感器研究（论文参考文献）
- [1]基于纳米纤维的三维酞菁铜膜制备及室温NO2气体传感性能[D]. 王璐. 长春工业大学, 2021(08)
- [2]WO3基复合纳米材料及气敏性能增强研究[D]. 丁阳. 北京工业大学, 2020(06)
- [3]聚苯胺的改性及其在气敏中的应用[D]. 姜雪. 兰州大学, 2020(01)
- [4]微结构气湿敏薄膜与集成传感器研究[D]. 袁震. 电子科技大学, 2020(07)
- [5]静电纺丝一维纳米材料在气敏传感器的应用[J]. 朱蕾,王嘉楠,刘建伟,王玲,延卫. 化学进展, 2020(Z1)
- [6]基于ZnAl-LDHs的气敏传感器制备及性能研究[D]. 王霄飞. 天津大学, 2019(01)
- [7]基于硫化铅量子点的可燃气体检测传感器及敏感特性研究[D]. 董国康. 中国石油大学(华东), 2019(09)
- [8]金属氧化物/石墨烯复合材料的制备及其相关性能研究[D]. 马海宁. 西安工业大学, 2019(03)
- [9]氧化铟和氧化钨纳米材料的制备及其甲醛气敏性能研究[D]. 张睿雪. 北京化工大学, 2019(06)
- [10]基于导电聚合物气敏传感阵列的呼出气体检测与疾病诊断模型研究[D]. 吴振岭. 中国石油大学(华东), 2019