张浩:电化学氧气传感器用离子液体电解质的制备及性能研究论文

张浩:电化学氧气传感器用离子液体电解质的制备及性能研究论文

本文主要研究内容

作者张浩(2019)在《电化学氧气传感器用离子液体电解质的制备及性能研究》一文中研究指出:氧气在生物活动和工业生产中都扮演着重要作用,对氧气进行精确而高效的检测对于人们的生产和生活有重要意义。电化学气体传感器因为具有高灵敏度、高选择性、可重复性和低功耗等特点被认为是最有前景的气体检测手段。电化学气体传感器的电解质以水基电解质或有机溶剂为主,存在易挥发、泄露等问题,影响传感器的使用寿命。离子液体(ILs)具有低的蒸汽压、宽的电化学窗口和高的化学、热稳定性等优异的理化性质。本篇论文分别合成咪唑类、氯铝酸类和吡咯烷酮类三种离子液体并对其进行改性,得到具有高稳定性和灵敏度的电化学氧气传感器,具体研究内容如下:通过一步法制备咪唑类离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4),并进行电化学测试,结果表明[BMIM]BF4对氧气存在响应能力,但其响应电流与氧气浓度之间的线性关系较差。本文利用相转换法分别制备了PVDF/[BMIM]BF4和PMMA/[BMIM]BF4微孔电解质薄膜。经测试可知,聚合物的加入会增强响应电流与氧气的线性关系。其中,将两种微孔膜叠加得到的双层离子液体薄膜(double-layer ionic liquid film,DLILF)的线性回归系数为0.995,能准确测量氧气的含量。通过两步法合成氯铝酸类离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑四氯化铁([BMIM]FeCl4)。通过测试发现,[BMIM]FeCl4作为电化学氧气传感器的电解质在纯氧下响应电流为103.9μA,且响应电流与氧气浓度的线性回归系数为0.947,对氧气的灵敏度为0.07。为了提高其灵敏度,通过向离子液体中添加壳聚糖(CS),电化学气体传感器的灵敏度提高至1.39。通过一步法制备吡咯烷酮类离子液体N-丁基-N-甲基-2-吡咯烷酮溴([C4mpn]Br),通过向离子液体电解质中添加银包覆的壳聚糖(Ag-CS)提高了传感器的响应电流和灵敏度,并探究了不同Ag-CS添加量对传感器的影响。通过测试发现,质量比1%的Ag-CS具有最高的灵敏度(0.4),和响应电流(纯氧下65.3μA)。

Abstract

yang qi zai sheng wu huo dong he gong ye sheng chan zhong dou ban yan zhao chong yao zuo yong ,dui yang qi jin hang jing que er gao xiao de jian ce dui yu ren men de sheng chan he sheng huo you chong yao yi yi 。dian hua xue qi ti chuan gan qi yin wei ju you gao ling min du 、gao shua ze xing 、ke chong fu xing he di gong hao deng te dian bei ren wei shi zui you qian jing de qi ti jian ce shou duan 。dian hua xue qi ti chuan gan qi de dian jie zhi yi shui ji dian jie zhi huo you ji rong ji wei zhu ,cun zai yi hui fa 、xie lou deng wen ti ,ying xiang chuan gan qi de shi yong shou ming 。li zi ye ti (ILs)ju you di de zheng qi ya 、kuan de dian hua xue chuang kou he gao de hua xue 、re wen ding xing deng you yi de li hua xing zhi 。ben pian lun wen fen bie ge cheng mi zuo lei 、lv lv suan lei he bi ge wan tong lei san chong li zi ye ti bing dui ji jin hang gai xing ,de dao ju you gao wen ding xing he ling min du de dian hua xue yang qi chuan gan qi ,ju ti yan jiu nei rong ru xia :tong guo yi bu fa zhi bei mi zuo lei li zi ye ti 1-ding ji -3-jia ji -mi zuo si fu peng suan yan ([BMIM]BF4),bing jin hang dian hua xue ce shi ,jie guo biao ming [BMIM]BF4dui yang qi cun zai xiang ying neng li ,dan ji xiang ying dian liu yu yang qi nong du zhi jian de xian xing guan ji jiao cha 。ben wen li yong xiang zhuai huan fa fen bie zhi bei le PVDF/[BMIM]BF4he PMMA/[BMIM]BF4wei kong dian jie zhi bao mo 。jing ce shi ke zhi ,ju ge wu de jia ru hui zeng jiang xiang ying dian liu yu yang qi de xian xing guan ji 。ji zhong ,jiang liang chong wei kong mo die jia de dao de shuang ceng li zi ye ti bao mo (double-layer ionic liquid film,DLILF)de xian xing hui gui ji shu wei 0.995,neng zhun que ce liang yang qi de han liang 。tong guo liang bu fa ge cheng lv lv suan lei li zi ye ti 1-ding ji -3-jia ji -mi zuo si lv hua tie ([BMIM]FeCl4)。tong guo ce shi fa xian ,[BMIM]FeCl4zuo wei dian hua xue yang qi chuan gan qi de dian jie zhi zai chun yang xia xiang ying dian liu wei 103.9μA,ju xiang ying dian liu yu yang qi nong du de xian xing hui gui ji shu wei 0.947,dui yang qi de ling min du wei 0.07。wei le di gao ji ling min du ,tong guo xiang li zi ye ti zhong tian jia ke ju tang (CS),dian hua xue qi ti chuan gan qi de ling min du di gao zhi 1.39。tong guo yi bu fa zhi bei bi ge wan tong lei li zi ye ti N-ding ji -N-jia ji -2-bi ge wan tong xiu ([C4mpn]Br),tong guo xiang li zi ye ti dian jie zhi zhong tian jia yin bao fu de ke ju tang (Ag-CS)di gao le chuan gan qi de xiang ying dian liu he ling min du ,bing tan jiu le bu tong Ag-CStian jia liang dui chuan gan qi de ying xiang 。tong guo ce shi fa xian ,zhi liang bi 1%de Ag-CSju you zui gao de ling min du (0.4),he xiang ying dian liu (chun yang xia 65.3μA)。

论文参考文献

  • [1].功能化咪唑基离子液体的制备及其在氧气传感器中的应用研究[D]. 刘颖.哈尔滨工程大学2018
  • [2].具有光动力治疗效果的超分子聚合物比率式纳米氧气传感器[D]. 黄媛媛.中北大学2017
  • [3].基于微电极阵列电致发光氧气传感器的研究[D]. 谢思佳.清华大学2012
  • [4].光纤氧气传感器数字解调系统[D]. 周向阳.武汉理工大学2004
  • [5].基于四重氢键超分子聚合物的比率式氧气传感器[D]. 王瑞芳.中北大学2015
  • 读者推荐
  • [1].平面电化学气体传感器设计与性能研究[D]. 张翠敏.郑州大学2019
  • [2].离子液体传感器中气体电化学行为研究[D]. 张娱藤.西安建筑科技大学2018
  • [3].基于气体传感器阵列的室内空气质量检测系统设计与实现[D]. 高翔.哈尔滨工业大学2017
  • [4].新型聚离子液体电解质的制备及其锂离子电池性能研究[D]. 陈玺茜.南昌航空大学2018
  • [5].垂直取向石墨烯负载SnO2的高灵敏度室温甲醛气体传感器的制备和研究[D]. 袁牧.浙江大学2018
  • [6].用于气体传感器的恒电位仪的设计[D]. 吴圆圆.复旦大学2013
  • [7].基于石墨烯及其复合材料的电化学传感器研究[D]. 张合敬.湖南大学2013
  • [8].基于电化学传感器的便携式H2S检测仪的研究与设计[D]. 刘树海.吉林大学2013
  • [9].基于电化学传感器的多组分气体浓度检测仪[D]. 王秋花.西安理工大学2010
  • [10].电化学传感器的研究[D]. 郭萌.天津大学2005
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自哈尔滨工程大学的张浩,发表于刊物哈尔滨工程大学2019-07-01论文,是一篇关于离子液体论文,电解质论文,电化学测试论文,氧气传感器论文,哈尔滨工程大学2019-07-01论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自哈尔滨工程大学2019-07-01论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

    标签:;  ;  ;  ;  ;  

    张浩:电化学氧气传感器用离子液体电解质的制备及性能研究论文
    下载Doc文档

    猜你喜欢