基于聚合物有序纳米结构的气体敏感及机理研究

针对导电聚合物纳米气敏材料无序态严重制约其气敏特性这一问题，提出一种基于导电聚合物有序纳米结构的气体敏感及机理研究，研究导电聚合物纳米结构有序、阵列化状态下的气体敏感特性。拟用化学原位修饰前驱阵列的方法来稳定构筑导电聚合物纳米结构阵列，该方法通过在获得的单体或氧化剂纳米结构阵列中引发聚合，形成导电聚合物纳米结构阵列。研究有序、阵列化导电聚合物纳米结构对有毒、有害气体（主要是CO）的气体敏感特性，建立相应气体敏感机制；采用蒙特卡罗（Monte Carlo）和分子动力学（MD）等计算方法对纳米结构和气体分子在接触表面、界面的分布和相互作用过程进行理论计算，形成纳米结构有序态下气体吸附/脱附的动力学模型。为基于导电聚合物纳米材料的高灵敏度、响应迅速的气体传感器研究提供重要的理论基础及实验依据。

随着现代社会发展及应对复杂环境情况的增多，对有毒、有害气体检测、控制、报警的要求越来越高。因此发展先进的气体探测技术，研制高灵敏度、响应迅速的有毒、有害气体传感器系统具有重大的社会效益及战略意义。本项目针对导电聚合物纳米气敏材料无序态严重制约其气敏特性这一问题，提出一种基于导电聚合物有序纳米结构的气体敏感及机理研究，研究导电聚合物纳米结构有序、阵列化状态下的气体敏感特性。采用化学原位聚合及电子束刻蚀相结合的方法来稳定构筑导电聚合物纳米结构阵列。研究有序、阵列化导电聚合物纳米结构对VOCs气体的敏感特性，建立了纳米结构有序态下气体吸附/脱附的动力学模型。为基于导电聚合物纳米材料的高灵敏度、响应迅速的气体传感器研究提供重要的理论基础及实验依据。