导电聚合物/半导体金属氧化物复合双壳中空纳米结构的设计合成及VHHs气敏性能研究

基本信息
批准号:21571108
项目类别:面上项目
资助金额:65.00
负责人:王淑荣
学科分类:
依托单位:南开大学
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:杨捷地,郜雪玲,王艳双,张红新,张露萍,董瑞
关键词:
半导体金属氧化物双壳中空纳米结构气敏性能导电聚合物VHHs
结项摘要

In terms of current existent issues about the general detection method (FTIR、GC-ECD、TDCIMS and PTR-MS) of VHHs in air such as complex operation, long detection period, expensive equipment and incommodity in on-site detection, the program will exploit a novel sensor to detect VHHs in air, which has an important practical meaning and academic value. The program will design and synthesize a novel conductive polymer/semiconductor metal oxide double-shell hollow structure by using conductive polymer (PPy, PAn and PTh) as inter shell and semiconductor metal oxide (SnO2, Fe2O3, ZnO and WO3) as outer shell, with low temperature, good selectivity,high stability and fast response-recovery characteritic for detecting VHHs.The program will also characterize the microstructure of the prepared gas sensing materials by various modern analytic methods, open out the relation between the microstructure of the prepared gas sensing materials and the macroscopical gas sensing performance, and probe into the formation mechanism and the gas sensing reaction mechanism. The program can not only promote the development of novel functional nanomaterials, but also provide a new method and academical evidence for detecting the VHHs in air.

本项目针对目前检测室内VHHs的常用方法(FTIR、GC-ECD、TDCIMS和PTR-MS等)存在操作复杂、检测周期长、设备昂贵,无法实现实时实地监测等缺点,开发能够快速连续现场监测空气中VHHs的新型气体传感器技术,具有重要的现实意义和理论研究价值。本项目拟设计合成以PPy、PAn和PTh等导电聚合物为内壳,SnO2、Fe2O3、ZnO和WO3等半导体金属氧化物为外壳的新型复合双壳中空纳米结构;通过气敏性能测试优化出具有低操作温度、好选择性、高稳定性的快速检测VHHs的新型气敏材料;通过各种现代分析手段表征气敏材料的微观结构,揭示复合气敏材料的微观结构与宏观气敏性能之间的构效关系;探索导电聚合物/半导体金属氧化物复合双壳中空纳米结构的形成机制和气敏反应机理。本项目不仅对新型纳米功能材料的研制起到推动作用,还将为空气中VHHs的检测技术提供一种新的方法和理论依据。

项目摘要

本项目针对目前检测室内VHHs等有机污染气体的常用方法(FTIR、GC-ECD、TDCIMS和PTR-MS等)存在操作复杂、检测周期长、设备昂贵,无法实现实时实地监测等缺点,开发能够快速连续现场监测空气中有机污染气体的新型气体传感器技术,具有重要的现实意义和理论研究价值。本项目合成了SnO2、ZnO、In2O3、ZnS等半导体金属氧化物和硫化物中空纳米结构气敏材料,PPy导电聚合物中空纳米结构气敏材料,Zn2SnO4-SnO2、Fe-In2O3、Au NPs-ZnS复合中空纳米结构气敏材料,PPy-SnO2导电聚合物/半导体金属氧化物复合双壳中空纳米结构气敏材料;采用SEM、TEM、XRD和XPS等一系列现代表征分析技术表征了所合成的各种气敏材料;研究了所合成气敏材料的组成、性能以及它们之间的关系和变化规律;评价了所合成气敏材料对有机污染气体的气敏性能,揭示了气敏材料的微观结构与宏观气敏性能之间的构效关系;探索了气敏材料的形成机制和气敏反应机理。本项目不仅对新型纳米功能材料的研制起到了一定的推动作用,还为空气中有机污染气体的检测技术提供一种新的方法和理论依据。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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