室温下镀钯多壁碳纳米管对苯的气敏响应特性
多壁碳纳米管,钯,掺杂,苯,,多壁碳纳米管,钯,掺杂,苯,1引言,2实验部分,3结果与讨论,References
摘要 在酸氧化后的多壁碳纳米管上化学还原镀钯，用水将镀钯后的碳管清洗至中性并配制成悬浊液，将悬浊液旋涂在真空溅射的叉指金电极表面，干燥后作为气敏膜，把气敏膜暴露于一定浓度的苯气体中，检测传感器的电流变化，并计算其灵敏度。镀钯后的多壁碳管在室温下对苯响应和回复迅速，电导变化与苯气体的浓度呈良好的线性关系，其线性回归方程y=0.0041x+0.1288, r=0.9546。Pd颗粒对苯分子和碳管壁结构缺陷间的电子转移的促进作用可能是多壁碳管镀钯后产生良好气敏响应的原因。关键词 多壁碳纳米管,钯,掺杂,苯
1 引言
碳纳米管的电学性能与环境条件密切相关，当氧化性气体如NO2、O2或者还原性气体NH3分子吸附在碳纳米管上时，碳管与气体分子之间的电传输会发生变化，进而导致碳管电导率发生巨大改变，因此碳纳米管可以用作检测某些微量气体的高灵敏度分子传感器。常温常压下，碳纳米管已被报道可用于微量NO2[1]、O2[2]和NH3[3]的检测。对于其它许多类型的气体而言[4,5]，碳纳米管的敏感度仍显较差，需要通过物理或者化学的手段进行改性以提高碳管与待测气体间的相互作用。本研究采用化学还原方法在多壁碳纳米管上负载了Pd颗粒，并测试了其对苯气体的气敏响应。结果显示，室温下镀钯的多壁碳纳米管对苯响应迅速，可逆性好，且灵敏度与苯的浓度呈良好的线性关系。
2 实验部分
2.1 仪器与试剂CHI660电化学分析仪(上海辰华)，超声仪(昆山电子仪器厂)，JEM100CXⅡ型TEM电镜，烘箱，悬涂仪，微量加样器，硅胶干燥管，气体测试装置[6]由测试腔、进气阀、出气阀、加样注射器和CHI660电化学分析仪等几个部分组成(自制)。苯、SnCl2、PdCl2、无水乙醇、己硫醇(所有试剂均为分析纯)，HNO3经纯化处理后的多壁碳纳米管(浙江大学材料系)。所用水为去离子水。标准浓度气体的配制：注射一定浓度的苯溶液到已知体积的广口瓶(500 mL)，蒸发平衡后得到一定浓度的母气。通过三通活塞和两个医用注射器，控制稀释的浓度得到一系列浓度的苯子气。配制的苯母气的质量浓度为3000 mL/m3,分别稀释成20、40、60和80 mL/m3的气体作为待测气体 ......
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