静电纺多孔结构纳微纤维材料的制备及其气敏性能研究

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:ljdoctor
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
多孔结构材料具有多尺度孔结构、大比表面积、高孔体积、高扩散性等优点被广泛用于气体传感器中,本论文采用简单有效的静电纺丝技术设计并制备了具有不同尺寸大孔结构的PS、PLA多孔纳微纤维以及介孔-大孔复合的SiO2介孔纳微纤维材料,负载具有优异光敏特性的卟啉类化合物,用于实时、可靠、快速、有效的检测浓度为sub-ppm甚至ppb级别的HCl和NH3气体。本论文基于热致相分离和非溶剂致相分离机理,采用"一步法"静电纺丝技术制取了 TPPH2-PS多孔纳微纤维。采用FE-SEM、CLSM、比表面积分析、XRD、TG、力学性能分析和荧光发射光谱对TPPH2-PS多孔纳微纤维进行表征。结果表明,PS 质量分数为 25w.t.%,THF/DMF 质量比为 40:60,在 20kV、20 cm、1.0 mL.h-1条件下制得的TPPH2-PS多孔纳微纤维平均直径约为1609 nm,其比表面积为58.63 m2·g-1,平均孔径为62.95nm,孔体积为0.851cm3·g-1;TPPH2-PS多孔纳微纤维HCl气体传感器具有明显的颜色变化(粉色-黄绿色),最低检测限为46ppb,1s内即有响应,且有良好的可重复利用性、光稳定性、抗湿度干扰性以及对HCl气体的选择性。采用紫外-可见光谱分析了其环境友好型TPPH2/Zn(Ⅱ)TPP-PLA多孔纳微纤维的HCl及NH3气敏性能。结果表明,TPPH2-PLA多孔纳微纤维HCl气体传感器工作时颜色从粉红色变成绿色,最低检测限为34 ppb,响应平衡时间为5 s,具有良好的可重复利用性、光稳定性、抗湿度干扰性以及对HCl气体的选择性;Zn(Ⅱ)TPP-PLA多孔纳微纤维NH3传感器工作时颜色从沙棕色转变为黄绿色,最低检测限为0.264 ppm,具有良好的可重复利用性和对NH3的选择性。采用溶胶-凝胶直接静电纺丝法制得了 TCPPH2-SiO2介孔纳微纤维,研究了纺丝溶胶黏度、纺丝工艺参数以及表面活性剂种类对amino-SiO2介孔纳微纤维的形貌和多孔结构的影响。研究了 TCPPH2-SiO2介孔纳微纤维HCl气敏性。结果表明,采用CTAB/F127为模板剂,amino-SiO2溶胶黏度约为1.3 Pa.S,在15 kV、15 cm、1.0mL·h-1条件下制得的TCPPH2-SiO2介孔纳微纤维平均直径为320 nm,比表面积为376.84 m2·g-1,平均孔径为3.06 nm,孔体积为0.235 cm3·g-1;TCPPH2-SiO2介孔纳微纤维与HCl气体传接触时颜色由豆沙色变为绿色,最低检测限为17ppb,1s内即有响应,且有良好的可重复利用性和光稳定性。
其他文献
针对滑模施工的水泥混凝土路面,分析路面断板的原因,提出断板的控制和处理措施.
系统地描述了笔者所开发的基于视频、X光片及病历数据库的远程专家诊疗系统的结构及实现技术.介绍了利用ColdFusion及Visual C对HTML在表达式及特殊标签两个方面进行扩展所
<正>党报的《党建》版办得是否生动、有新意、有活力,直接关系到党报宣传质量、舆论引导水平和服务党委、政府工作大局的能力。笔者认为,树立创新意识才能搞好党建工作宣传报
一些天然的生物材料在结构和性能上具有优异的匹配性 ,这些结构特征为人工合成复合材料提供了一些有益的启示 文中在分析某些天然生物材料的强韧化机理的基础上 ,系统地介绍
探索生物多样性在地理分布上的格局及其形成机制一直是生态学和生物地理学的研究热点。关于中国种子植物大尺度地理分布格局的研究已经取得了不少成果,然而关于兰科这一类群
线路线形复杂多样,文中通过对各种线形几何模型的分析,建立了单一的线形单元数学模型,并以此为基础形成了一套数据结构统一的构造线形的有效方法,使构造线形过程简明、快捷又易于
在介绍了关系数据库规范化设计的理论基础上,针对数据安全、提高运行效率两个问题,分析了冗余数据的积极意义,提出了保留合理冗余数据的方法.在设计的网络教学系统中,适当引入了冗
乌龙茶是六大茶类加工最复杂的一种茶类。烘焙对于乌龙茶不仅可以改善毛茶的不足还能促进精茶的品质。烘焙对乌龙茶的内部物理化学反应都产生一系列的变化,本文将从烘焙对乌