基于有机电致发光器件的气体传感器基础研究

对工业生产尤其是煤矿生产环境中的H2S浓度进行精确检测具有十分重要的意义，而目前现场应急监测方法存在检测精度低、响应时间长等缺点，因此，目前迫切需要研究便携式小型化硫化氢气体传感器。有机电致发光器件气体传感器是一种新型传感器，可以通过构造在一个小尺寸阵列上的一个OLED像素或像素群可以检测多种分析物。.本项目拟选择金属酞菁类材料如酞菁铜(CuPc)、导电聚合物如聚噻酚以及聚合物掺杂碳纳米管等作为有机电致发光传感器的敏感层材料。通过研究在不同气体环境及浓度下有机电致发光器件性能的变化情况，揭示有机电致发光器件气体传感器敏感机理，制备出有机电致发光器件硫化氢气体传感器，从而为高性能气体传感器研究的器件设计及应用研究奠定理论和实验基础，该传感器的研究将有力地推动国内新型传感器技术的研究，对促进有机发光致电器件及敏感电子学与传感器技术的进步有着十分重要的意义。

本项目属传感技术及系统领域。将有机电致发光器件与气体传感器结合，制备出同时具有有机电致发光和气敏响应双重特性的新型气体传感器。项目设计并制备了基于酞菁铜、酞菁锌、P3HT的有机电致发光气体传感器，测试了器件的电致发光光谱、电流密度-电压特性和亮度-电压特性，研究了它们对NO2、NH3、H2S、O2等气体的敏感性能，在薄膜表征的基础上对其相关机理进行了分析。同时，项目还研究了基于P3HT/碳纳米管分层膜、PVP/碳纳米管复合膜H2S电阻式气体传感器。项目相关成果申请国家13项（其中授权3项），发表高水平学术论文39篇（全部标注自然科学基金资助,《SCI》22篇次，《EI》37篇次，其中有24篇将基金号61776066笔误写成了61776006），编写专著1部，并获得1项教育部自然科学奖二等奖。