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氣敏材料發展前景廣闊

本文轉自:贛南日報

時代在飛速發展,科技也不例外,諸多高科技新型材料在人們日常生活中出現,氣敏材料便是其中之一。近幾年氣敏材料在感測器上的廣泛應用使人們逐漸瞭解到氣敏材料的發展前景。那麼,你對氣敏材料瞭解多少呢?

氣敏材料是一種新型功能材料,一般為多孔材料。當它接觸特定的氣體物質時,這些材料的物理或化學性質會發生較為顯著的變化。人們可以根據這些變化和這類敏感材料來檢測特定的氣體成分。

根據材料的不同氣敏材料可以分為無機氣敏材料、有機氣敏材料和有機/無機複合氣敏材料三大類。

無機氣敏材料

人們最早發現的無機氣敏材料是金屬氧化物,研究最多也最深入。二氧化錫、氧化鋅是金氧半導體氣敏材料的代表,它們屬於表面控制型半導體氣敏材料,有吸附和催化雙重效應。

有機氣敏材料

有機氣敏材料的主要代表為聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯以及它們的衍生物等導電聚合物。這類材料都屬於共軛型導電聚合物,他們的共同特點是分子內具有線性共軛π電子體系,給自由電子提供了離域遷移條件。

有機/無機複合氣敏材料

複合氣敏材料的種類繁多複雜,常研究的有酞菁基系列、聚苯胺基系列、高分子/導電填充物複合材料系列等。

氣敏元件的製備方法有燒結法、薄膜和厚膜工藝。其中,燒結法是最早使用的製備方法,操作簡單,但不同批次的氣敏元件重複性差。濺射方法是製備薄膜的常用方法,透過濺射氣體轟擊靶材料,然後在襯底上沉積製備薄膜。製作厚膜感測器的主要方法是絲網印刷。

不過,氣敏材料在推廣應用方面還存在著諸多困難,如製備方法和摻雜方式的不同對氣敏材料的性質有極大的影響,但是並不能針對不同的材料選擇合適的製備方法,常用的是化學共沉澱和溶膠—凝膠法來製造氣敏材料;只可以檢測還原性氣體、氧化性氣體和揮發性氣體,對於其他氣體,尤其是有毒氣體,並沒有合適的檢測氣敏材料等等。

目前,氣敏材料研究已經朝著氣敏材料奈米化、開發視覺化氣敏新材料以及仿生研究等新方向發展。(來源:科普中國)

釋出於:北京