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【科技制作】三等奖 新型高性能纳米气敏材料及其气敏传感器技术开发

部门:  发布时间:04-14  浏览次数:

 

“新型高性能纳米气敏材料及其气敏传感器技术开发”科技发明制作

学院(学生组织):材料与化学工程学院

科技制作

参与学生:王槐顺  付柯瑞  王妮

项目简介:

该作品采用微波技术,结合液相化学方法,快速制备出具有特殊形貌、选择性好、工作温度低、灵敏度高和性能稳定的新型纳米气敏材料,并将其应用到小型气敏传感器的开发,应用发展前景非常广阔。本申报项目主要集中在纳米氧化钨和石墨烯半管状复合材料和米花状纳米复合材料的研发和在三乙胺和苯胺气体的检测应用上。

将氧化石墨烯与可溶性钨盐采用微波搅拌水热方法复合制得半管状纳米WO3/石墨烯复合气敏材料复合气敏材料形貌独特、均一,对三乙胺气体在室温下就能检测到1ppm的浓度,其灵敏度可达7.86,选择性好。制备方法先进,反应时间短,成本低。采用不同原料和工艺,微波水热方法制得的花状纳米WO3/石墨烯复合气敏材料对苯胺气体灵敏度高,工作温度低至80,选择性好。

项目成果:

采用微波加热,并且搅拌,反应温度低(不超过200℃),升温时间短(30min以内),保温时间短(40min以内),所得材料形貌均一,结晶性好,性能稳定,所作元件选择性高、工作温度低、灵敏度高、反应迅速。

针对选择性好的检测对象也具有非常有意义的应用领域:

1)三乙胺是一种有机胺类化合物,系统命名为N,N-二乙基乙胺,一种具有强烈氨臭的无色透明液体,在空气中微发烟。微溶于水,可溶于乙醇、乙醚。易燃,易爆,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。具有腐蚀性。有毒,具强刺激性,对呼吸道有强烈的刺激性,吸入后可引起肺水肿甚至死亡。眼及皮肤接触可引起化学性灼伤。目前,有关三乙胺气体检测的气体传感器报道较少。

2)苯胺是一种重要的化工原料,主要用于医药和橡胶硫化促进剂,也是制造树脂和涂料的原料,在实验室和工业领域都有十分广泛地应用,具有可燃性,是毒性最大的一种有机胺,它对血液和神经的毒性非常强烈,可经皮肤吸收或经呼吸道引起中毒,还可引起高铁血红蛋白血症、溶血性贫血和肝、肾的损害。因此,对环境中的苯胺气体能够快速、准确的检测就显得非常重要。

项目荣誉:

2015年河南省第十二届挑战杯大赛三等奖

 
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