一、聚电解质电阻型湿敏材料及薄膜湿度传感器（论文文献综述）
代建勋[1]（2020）在《聚合物电解质湿度传感器的制备及呼吸监测应用研究》文中进行了进一步梳理湿度是人们生产生活中重要的环境参数。湿度的控制与检测在农业、工业、航空航天、货品储存等领域扮演着重要的角色。随着万物互联进程的加快,智能化社会的飞速发展对湿度传感器提出了更高的要求。近年来,科研工作者在追求湿度传感器性能提升的同时,也开展了突破传统领域的应用研究,特别是在人体呼吸监测方面逐渐崭露头角。现阶段临床医学中的呼吸监测（检测）手段主要是依赖肺功能仪、多导睡眠监测仪以及呼气末二氧化碳浓度监测技术。这些方法能准确地记录、评估呼吸活动中的各项参数指标,但是成本高、便携性差、使用门槛高、检测过程复杂,需要高端的设备和专业的检测人员。为了满足呼吸监测的传感器需求（高湿稳定、快响应）,研究人员发展了基于不同先进功能材料的湿度传感器,但目前的研究工作难以从多维度准确记录呼吸信号的变化并进行有效的建模分析。本论文面向呼吸监测对湿度传感器的需求,从湿敏材料的设计、合成以及湿敏器件的制备等角度开展研究工作,并在呼吸监测应用方面进行了探索。本论文主要研究内容包括:1、通过物理担载感湿盐的方式来构筑湿敏材料、调控湿敏性能的方法已广泛应用于高性能湿度传感器中。然而,先完成湿敏材料的制备,再物理担载感湿成分的“两步法”会造成感湿单元担载量不明确、分布不均等问题,难以保证湿度传感器的一致性。本论文通过原位担载技术,借助烯-巯点击化学聚合手段,将小分子氯化锂（LiCl）和高分子聚丙烯酸锂（PAALi）引入到疏水三维交联网状骨架中。通过调控锂盐的担载量,制备得到8%LiCl/PETMP-DVB和3%PAALi/MPOSS-DVB两种理想聚电解质湿敏材料,器件表现出较高的灵敏度、较小的湿滞和较短的响应恢复时间。8%LiCl/PETMP-DVB器件的灵敏度约为2个数量级（11%-95%RH）,湿滞为1.5%RH,响应/恢复时间为3.5 s/63 s（11%-95%RH）。3%PAALi/MPOSS-DVB器件的灵敏度大于2个数量级（33%-95%RH）,湿滞为2.2%RH,响应/恢复时间为1.2 s/0.6 s（11%-95%RH）。2、在原位担载设计思路的基础上,采用化学修饰的方法,结合原位制备技术和点击化学手段,将感湿单元通过共价键固定在交联骨架上,制备了基于MPOSS-DVB-SSS聚电解质材料的湿敏器件。通过调控和优化钠盐的化学计量比,得到具有不同感湿能力的湿敏元件,其中投料摩尔比为1:3:2的P2元件表现出最宽的感湿区间和优异的湿敏特性。器件在500 Hz工作频率下的灵敏度为634.7（11%-95%RH）,湿滞为4.5%RH,响应/恢复时间为5.5 s/23.7 s（11%-95%RH）。同时对器件的抗水能力进行了研究,证明了原位制备湿度传感器具有良好的稳定性。3、基于现有的化学修饰设计思想和原位制备工艺,制备了面向呼吸监测（人类呼出高湿气体检测）的高稳定、快响应双亲性离子凝胶基湿度传感器（MPOSSDVB-SSS和MPOSS-PIL）。对器件的响应恢复时间和高湿稳定性进行优化和深入研究。MPOSS-DVB-SSS器件的感湿区间为54%-95%RH,灵敏度约为2个数量级（11%-95%RH）,湿滞约为2.6%RH,响应/恢复时间为0.75 s/0.48 s（33%-95%RH）。MPOSS-PIL器件的感湿区间为33%-95%RH,灵敏度大于2个数量级（11%-95%RH）,响应/恢复时间为0.19 s/0.30 s（33%-95%RH）。借助石英晶体微天平和复阻抗图谱,对超快响应湿度传感器的敏感机理进行了研究。利用以上两种超快响应湿度传感器对不同受试者的不同呼吸状态进行了监测和数据采集处理,全面地对呼吸模式进行辨别和评估。4、针对多孔聚合物制备工序繁杂、可控性差的问题,本论文在第五章提出了一种制备三维多孔聚电解质湿敏材料的高效方法。利用呼吸图案法（水软模板法）,通过选择聚合物的种类,调控溶剂体系和环境湿度,制备了具有三维多孔结构的聚4-乙烯基吡啶（P4VP）薄膜,再利用聚合物的气相季铵化反应得到三维多孔的交联聚电解质湿敏材料。通过调整气相聚合的温度和时间来控制聚电解质的聚合度,最后借助丝网印刷技术在多孔膜表面印制银叉指电极,得到多孔聚电解质基湿度传感器。呼吸图案法的应用为多孔聚电解质便捷、可控、高效地制备提供了新的途径。
倪旭[2]（2020）在《高分子湿敏涂层的构筑及其性能研究》文中指出随着社会快速的发展,电子式湿度传感器已经广泛应用于工业生产、货物存储、气象监测、农业生产和居家生活等领域。其中电阻型的湿度传感器由于对湿度检测具有灵敏度高、信号易测量等优点,成为了目前发展较为迅速的一种湿度传感器。如今,随着可穿戴电子设备的发展,柔性、小型化和低成本的湿度传感器已成为新的发展趋势。传统的湿度传感器大部分是通过在基于硬质陶瓷衬底的叉指电极上构建湿敏涂层来制备的,无法满足柔性和可穿戴等需求。目前,聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）等材料正被尝试应用于湿度传感器的衬底材料,然而传统的湿敏涂层制备方法通常涉及有机溶剂或高温固化,不仅不环保,还会对柔性衬底以及衬底表面的电极产生破坏,使传感器的可靠性变差,所以需要开发出新的适合柔性衬底的湿敏涂层制备方法。本文开发了一系列绿色环保且不涉及高温固化的碳纳米管复合物以及聚电解质等湿敏材料,以印有碳叉指电极的PET材料为衬底,探究合适的湿敏涂层制备方式,制备了柔性的电阻型湿度传感器,为柔性传感器的制备和性能优化提供了新思路。1、单宁酸-聚乙烯亚胺修饰碳纳米管湿敏涂层的制备及性能研究通过π-π相互作用将单宁酸吸附于碳纳米管表面,然后通过单宁酸（TA）与聚乙烯亚胺（PEI）之间的迈克尔加成和席夫碱反应,使两者在碳纳米管表面发生原位交联来实现对碳纳米管的表面改性,所制备的改性碳纳米管（CNT-TA-PEI）由于表面修饰了大量的单宁酸与聚乙烯亚胺复合物,不仅可以稳定分散在水中,还具有较好的成膜性。将CNT-TA-PEI配置成水分散液并采用滴涂的方式沉积在柔性叉指电极上构建了湿敏涂层。研究了TA、PEI与CNTs的投料比等条件对所得涂层湿敏性能的影响。研究表明:随着湿敏涂层中碳纳米管含量增加,涂层的电阻和响应值逐渐降低;随着TA含量的增加,湿敏涂层的灵敏度会逐渐增加,并达到平衡;随着PEI含量的增加,湿敏涂层的灵敏度会先增加后减小。当TA和CNTs的投料比为2:1、PEI和CNTs的投料比为1:1时,湿敏涂层的湿敏性能较为优异,检测范围为6%-91%RH,湿滞为14%RH。另外对湿敏涂层进行了弯曲测试,可以发现涂层具有较好的柔性性能。2、光固化碳纳米管复合湿敏涂层的制备及性能研究将碳纳米管分散在光固化树脂中,采用一步光固化法制备了柔性湿敏涂层。首先,通过球磨工艺将碳纳米管和光引发剂分散在光固化树脂中,光固化树脂由疏水的环氧大豆油丙烯酸酯（AESO）和含亲水基团的丙烯酸酯类树脂组成。然后采用旋涂法将混合物涂覆在柔性叉指电极表面制备成膜,采用光固化的手段使膜固化,制备得到光固化碳纳米管湿敏涂层。探究了碳纳米管含量、光固化树脂中亲水组分的结构及亲疏水组分的比例对湿敏性能的影响。研究表明:随着碳纳米管含量的增加,湿敏涂层的响应先增加后减小,当碳纳米管的含量为3.3 wt%时,湿敏涂层的响应最佳;当亲水组分为具有长亲水链的聚乙二醇甲氧基丙烯酸酯（PEGA）时,湿敏涂层不仅具有更高的响应值而且具有优异的回复性能;随着PEGA含量的增加,湿敏涂层的响应值不断增加,当PEGA的含量达到43 wt%,即AESO:PEGA=4:3时,湿敏涂层的湿敏性能较为优异,检测范围为6%-84%RH,湿滞约为7%RH,而且具有较好的重复性和长期稳定性;湿敏涂层在11%RH和75%RH之间的响应和回复时间分别为116 s和109 s。对湿敏涂层进行弯曲测试,可以发现湿敏涂层具有足够的柔韧性,电阻变化很小,可以被应用于一些柔性电子设备中进行湿度的实时监测。3、光固化聚电解质湿敏涂层的制备及性能研究以带有双键的季铵盐为湿敏单体、甲基丙烯酸甲酯为疏水单体、1,6-己二醇二丙烯酸酯为交联剂,通过室温光固化交联的方法构筑了具有交联结构的柔性聚电解质湿敏涂层。研究了疏水单体和交联剂的引入、亲水性的季铵盐单体和疏水单体的比例等条件对湿敏性能的影响,并利用交流阻抗谱探究了湿度传感器的湿敏机理。研究表明:与单纯的聚电解质构建的湿敏涂层相比,疏水单体的引入可以显着提高湿敏涂层在高湿下的重复性,而交联剂的引入可以进一步提高涂层的稳定性;随着疏水单体甲基丙烯酸酯含量的增加,湿敏涂层的响应不断增加,但是检测范围会缩小,当甲基丙烯酸甲酯含量为75wt%,所制备的湿敏涂层具有较好的湿敏性能,检测范围为22%-91%RH,湿滞非常小,仅为2%RH;而且涂层显示出良好的耐水性和长期稳定性,克服了纯电解质湿敏涂层不耐高湿的缺点;湿敏涂层具有较快的响应速度,在22%RH和43%RH之间的响应和回复时间分别为5 s和76 s。湿敏涂层的弯曲测试表明,所制备光固化聚电解质湿敏涂层具有优异的柔性性能。另外,整个制备方法简便易行、快速高效、绿色环保,有望被应用于一些柔性湿度传感器的制备,从而实时监测湿度的变化。
庄庄[3]（2020）在《磺化聚醚醚酮类湿敏材料的设计及其湿度传感器的性能研究》文中研究表明本论文探究了磺化聚醚醚酮类聚合物用于湿度传感器领域的可能性和应用价值,因其具有优异的机械性能、良好的尺寸稳定性、更宽的工作区间和灵敏的低湿度响应能力等优点,被证明适合用作电阻型湿度传感器的感湿膜材料,制备高性能湿度传感器。1.首先通过后磺化的方法,制备了磺化聚醚醚酮材料（SPEEK）,并通过金属离子取代,探究了不同金属离子取代前后SPEEK聚合物的综合性能,感湿特性指标的测试结果表明:基于Ca2+取代后磺化型SPEEK的湿度传感器表现出最优异的综合性能。2.为了得到具有精确且更高磺化度（Ds）的SPEEK,探究聚合物的化学结构对其应用于湿度传感器的感湿特性的影响,采用直接合成法制备一系列具有不同Ds的主链型SPEEK。首次将主链型磺化聚醚醚酮应用于湿度传感器,扩大了SPEEK湿敏材料的相对湿度测试区间,并提高了其综合性能。我们发现:随着Ds的增加即聚合物链段中离子单体比例的增加,湿度传感器的湿滞先减小后增加。3.由于增加体系内亲水性位点可以降低聚电解质的湿滞效应,我们发现:在聚合物体系内引入聚醚类非离子亲水性化合物聚乙二醇（PEG）柔性链段,可以显着减小湿度传感器的湿滞效应。进一步选择与在湿敏材料领域广泛应用的Li Cl进行掺杂,推测基于SPEEK/PEEK-co-PEG/LiCl复合材料的湿度传感器同时具备聚电解质SPEEK电离的离子导电和PEG-Li+蠕动络合导电两种传导机理,证明PEG和Li+的引入可以显着提高湿度传感器的感湿特性。4.基于以上工作基础,设计Ca2+-SPEEK离子交联网络,证明Ca Cl2不仅作为掺杂剂显着提高了湿度传感器的灵敏度,而且作为交联剂降低了湿度传感器的湿滞。此外,探究了Ca Cl2作为掺杂剂的负载量对于SPEEK聚合物复合材料的微观形貌、热稳定性以及湿度传感器的感湿机理的影响规律。
袁震[4]（2020）在《微结构气湿敏薄膜与集成传感器研究》文中认为随着物联网（IoT）技术的发展和自动化趋势,传感器作为物联网系统的前端核心器件与基石,其研发也越来越受到了广泛关注。在众多传感器中,以检测对象为环境中特定气相分子的气湿敏传感器在环境质量监测、智能家居、无人仓储等应用中起到了决定性作用。为了满足应用需求,气湿敏传感器也朝着高性能、低功耗、小尺寸、多功能、集成化的方向发展。目前气湿敏传感器存在检测精度有限、功耗较高、设备仪器庞大、功能单一、集成化程度低等问题,无法充分满足应用需求。针对这一现状,本文以微结构气湿敏薄膜与集成传感器的制备与研究作为研究课题,从微结构气湿敏敏感薄膜制备方法、薄膜结构对敏感特性影响、微传感器结构设计与制备、传感器阵列与系统的构建与应用等方面展开,同步开展敏感机理分析研究,建立相关模型。主要内容分为五部分。1.采用质子化工艺处理聚乙烯亚胺（PEI）材料,克服了其与氧化石墨烯（GO）水分散液共混絮凝的问题,实现了质子化PEI（P-PEI）与GO复合湿敏材料的制备,并通过浸涂工艺在石英晶体微天平（QCM）器件表面沉积敏感薄膜,制备湿度传感器。表征结果表明:PEI被成功质子化;表面形貌及谐振频移表明所制备复合薄膜的波纹状结构较单一材料薄膜具有更高的比表面积和更大的成膜质量,可提供更多的吸附位点有利于薄膜吸附。湿敏测试结果表明复合材料解决了单一材料灵敏度不足,高湿不起振等问题,灵敏度达到19.1 Hz/%RH,具有良好的重复性、选择性与稳定性,湿滞较单一材料明显减小。2.采用不同工艺方法分别在QCM器件表面制备GO/PEI分层复合薄膜,并研究了其湿敏特性。通过气喷工艺在QCM器件表面依次沉积PEI和GO材料。光谱分析证明PEI与GO间存在酰胺反应及离子作用,可形成稳定键合作用。表面形貌分析可观察到复合薄膜表面皱褶丰富,GO片层通过微区再溶解作用插入PEI层中,构成三维微结构,增加薄膜吸附面积。湿敏测试结果表明,所制备GO/PEI气喷分层传感器灵敏度为27.3 Hz/%RH,重复性、选择性、稳定性良好,湿滞小。为了研究分层薄膜结构对敏感薄膜湿敏特性的影响,基于GO与PEI之间的键合作用及PEI固有的粘附力作用,通过层层自组装工艺在QCM器件表面逐层交替沉积GO和PEI薄膜。结果表明,自组装GO/PEI薄膜QCM传感器的响应恢复时间较长且湿滞较大。比较气喷分层薄膜与自组装薄膜结构,可得出GO的嵌入结构有利于水分子的吸附与传导,表明薄膜微结构对QCM湿度传感器的湿敏响应有显着影响。综合分层复合薄膜较单一PEI、单一GO材料的湿敏测试与表征结果,建立了湿敏及湿滞机理模型。3.采用半导体工艺技术设计并制备不同结构的气湿敏场效应管,并验证了其气敏性能。首先,基于绝缘层上硅（SOI）晶片制备超薄体（UTB）型场效应管,通过在沟道顶部通过旋涂工艺修饰湿敏材料,成功制备了湿度传感器,湿敏响应为8.6%/%RH,通过底栅作用研究了其敏感机理。同时,为了提高工艺可操作性,降低器件成本,采用体硅结构制备无栅场效应管并通过蒸镀工艺在沟道表面沉积酞菁铜（CuPc）材料制备气体传感器,传感器显示出对二氧化氮的良好气敏响应,最低可检测50 ppb的二氧化氮气体,具有良好的选择性。通过实验实践证明了场效应管结构可应用于微结构气湿敏传感器的制备中。4.采用离子注入工艺对气湿敏场效应管进行沟道掺杂,调节阈值电压,并通过光刻工艺与真空蒸镀工艺对沟道进行修饰,制备了基于无栅场效应管结构的氨气传感器、硫化氢传感器和湿度传感器。所制备的氨气、硫化氢传感器具有良好的气敏特性,可实现10 ppb至5 ppm的目标气体检测,对1 ppm的目标气体响应分别达到13.3和724.5;制备的湿度传感器灵敏度为33.9%/%RH。三种传感器具有良好的重复性与选择性,气敏交叉串扰、检测滞回较小。基于测试结果,通过吸附理论与半导体能带理论建立了场效应管型气湿敏传感器敏感机理。5.通过电路设计与检测腔体设计,结合多场效应管型气湿敏传感器组成的传感器阵列构建气湿敏检测系统。通过该系统对氨气、硫化氢、湿度的监测来实现对鸡蛋和肉类的质量监测,并检测了两种食品在不同温度下的变质时间。实现了微结构集成传感器系统的构建与应用示范。
苏云鹏[5]（2020）在《适用于人体呼吸检测的SAW湿度传感器研究》文中提出湿度作为重要的常规环境指标之一,其检测工作在农业管理,土木工程,电子工业制造,食品药品储藏以及生活保健等多个方面起到至关重要的作用。此外,近些年来,湿度检测在医学诊断中的呼吸检测作用也逐渐受到人们的关注。随着物联网技术发展对传感技术的需求提升,研制高灵敏、快速响应恢复、小型化、智能化、易集成的新型湿度传感器具有重要的应用价值。本文设计并制备了一种3DAG/PVA/Si O2/SAW结构的延迟线型声表面波（SAW）湿度传感器,对该传感器进行了湿度响应测试分析,并针对呼吸检测功能进行了采样测试。具体内容如下:1.设计了3DAG/PVA/Si O2/SAW结构的声表面波湿度传感器,采用射频磁控溅射法在SAW器件表面制备了Si O2薄膜,利用CVD法在Ta衬底上制备了高品质3DAG薄膜,利用聚合物PVA实现了3DAG的完整机械剥离与转移并制得3DAG/PVA/Si O2/SAW结构声表面波湿度传感器,对敏感膜各组分进行了表征测试分析。2.在标准空气环境中,对SAW湿度传感器进行了湿度响应测试,实验表明,传感器在高湿度环境下（55%–90%RH）灵敏度可高达-2.429 k Hz/%,分辨率可达0.10%,全量程范围内响应恢复迅速,重复性强,在15-55℃温度环境下稳定性良好,10天时间内长期工作性能稳定,且具有良好的气体选择性。3.测试了SAW湿度传感器的呼吸检测功能,对12名志愿者的呼吸过程进行采集与分析,得到了志愿者的呼吸速率（RR）及呼吸深度（RD）数据,验证了该SAW湿度传感器在临床呼吸检测方面的应用价值。
聂建霞[6]（2019）在《基于聚离子液体的湿度传感器性能研究及其应用》文中研究说明环境湿度的检测与人类生活息息相关,湿度传感器作为测湿工具,在气象研究、工业、农林业、医疗健康等领域有着广泛应用。随着社会经济的飞速发展,人们也更加重视自身健康和生活舒适度,同时对湿度传感器的灵敏度和响应速度提出了更高的要求。目前,聚合物、金属氧化物和混合物湿度传感器应用较为广泛,但存在响应低、稳定性差、寿命短、互换性差、甚至污染环境等问题。聚离子液体由阴阳离子组成,兼具高分子和电解质的性质,是一种新型的湿敏材料。因此,本文以聚离子液体为湿敏材料,发展一种灵敏度高、快速响应、长期稳定、生物相容性好的湿度传感器。我们选择聚离子液体PIL-Br、PIL-BF4和PIL-TFSI作为湿敏材料,探究聚离子液体薄膜厚度和阴离子类型对其湿敏性能的影响。进一步地,分析研究聚离子液体的响应机理,发现用自由体积理论可以合理解释。基于此,我们设计聚离子液体薄膜结构得到综合性能最优的基于PIL-Br-10的湿度传感器,并将其应用在实际中。具体内容如下:首先,探究了聚离子液体薄膜厚度和阴离子类型对其湿敏性能的影响,分析得到响应机理。采用自由基均聚反应合成聚离子液体PIL-Br,再利用阴离子交换法合成PIL-BF4和PIL-TFSI,通过核磁共振波谱和红外吸收光谱等手段对其表征。控制聚离子液体的负载量,匀胶涂布机的转速和时间制得不同薄膜厚度的湿度传感器,并对其进行湿敏性能测试。比较三种聚离子液体湿度传感器的综合性能发现,PIL-Br的性能最优,其次是PIL-BF4,最后是PIL-TFSI。进一步地,发现用自由体积理论可以很好地解释聚离子液体湿度传感器的响应机理。经过综合性能比较,发现PIL-Br-10湿度传感器的性能最优且在实际应用方面更具优势,在11-98%RH范围内,它的灵敏度高达1190,湿滞为3.2%,响应/恢复（6s/10s）,60天内保持优异的稳定性。其次,PIL-Br-10湿度传感器凭借高灵敏度和快速响应的性能,用于人体呼吸的实时监测。结果显示,传感器可以捕捉到人体呼吸气流中湿度的变化。此外,将PIL-Br-10湿敏元件结合直流测试系统实现便携化,用于检测人体皮肤湿度。实验结果显示,PIL-Br-10湿度传感器可以检测到人体皮肤不同部位的湿度变化,在2个月内传感器具有极好的稳定性。在未来,期待聚离子液体在医疗健康等领域有更好的应用前景。
朱凯民[7]（2019）在《二维SnSe纳米片的制备及其湿敏特性研究》文中研究指明湿敏传感器在工业过程控制、农业环境监测、医疗治疗、环境保护、核能领域以及日常生活等各个方面发挥着越来越重要的作用。为了满足高灵敏度、短响应/恢复时间、良好重复性和长期稳定性等日益增长的技术要求,人们致力于开发新型湿敏材料。近些年来,二维半导体材料因具有大的比表面积表现出高灵敏度、良好稳定性等优异的湿敏特性,被视为下一代湿敏传感器的有力候选材料,但仍然存在着响应/恢复时间较长等问题,对其进一步应用造成了一定的阻碍。基于此,本文综合利用纳米技术和材料复合手段,首先采用单片大尺寸的SnSe纳米片作为感湿材料,然后选用亲水性好的LiCl材料对其复合形成复合湿敏材料以加快对水分子的吸附和脱附,进而构建LiCl:SnSe纳米片湿敏传感器。论文具体研究内容和结果如下:（1）SnSe纳米片的制备研究。采用物理气相沉积法（PVD）的“face-down”工艺在云母片上制备了SnSe纳米片,研究了沉积温度、沉积时间、氩气流速及压强等工艺参数对SnSe纳米片形貌的影响,通过工艺优化制备出了横向尺寸在几微米至上百微米、厚度十多纳米至上百纳米的SnSe纳米片。同时,基于部分上述优化工艺参数,利用“face-up”工艺制备出了横向尺寸几微米的少层（几纳米厚）SnSe纳米片。（2）SnSe纳米片电阻型湿敏传感器的制备及LiCl复合改性研究。首先,制备了基于单片SnSe纳米片电阻型湿敏传感器,并对其湿敏特性进行了测试分析。结果表明,SnSe纳米片传感器表现出湿敏特性,其电流值随着相对湿度的增加而增大,并且具有较宽的探测范围（N295%RH）、较好的灵敏度、重复性和长期稳定性,其最大灵敏度、响应时间和恢复时间分别为1.4×104%、22 s和7 s。然后,通过浸渍法将LiCl复合到SnSe纳米片表面得到复合湿敏材料,进而构建LiCl:SnSe纳米片湿敏传感器。结果表明,LiCl复合对SnSe纳米片的湿敏特性起到明显的提升作用,相对湿度11%、34%、43%、51%、64%、76%、85%、95%下的电流值提高到复合前的111%、170%、110%、124%、288%、279%、283%、318%倍,最大灵敏度（3.21×105%）提高到复合前的23倍,响应时间（12 s）和恢复时间（4 s）分别缩短了45.5%和42.9%。（3）SnSe纳米片湿敏特性的微观机制理论计算研究。利用第一性原理计算的方法,首先根据能量最低原则,确定水分子在单层SnSe表面吸附的最稳定位置,然后分别对本征模型和最稳定位置水分子吸附体系进行计算,最后,根据电荷转移和键合情况对水分子吸附SnSe的微观机制进行分析。结果表明,C（on top of quadrilateral center）是最稳定的吸附位点,水分子吸附后,单层SnSe转移0.03e电荷到水分子,水分子扮演着受主角色,相当于p型掺杂,吸附方式为形成离子键的化学吸附。
范开成[8]（2015）在《高分子纳米复合气湿敏材料和传感器研究》文中研究说明高分子及其复合敏感材料具有制备简便、响应特性易于调控,可室温响应等优点,在气体和湿度传感器中得到广泛应用。本论文合成了聚电解质／聚苯胺（PANI）,聚电解质／还原氧化石墨烯（RGO）纳米复合湿敏材料和不同种类的酸为掺杂剂的纳米结构聚苯胺气敏材料,通过FT-IR、UV-Vis、SEM、TEM、AFM等手段表征了材料的组成结构及其形貌。采用浸涂的方法制备了电阻型湿敏和气敏元件,研究了其室温下对湿度和氨气的响应特性。讨论了材料组成、沉积顺序和元件制备工艺等对其响应特性的影响,探讨了敏感机理。采用浸涂法依次沉积敏感膜,制备了具有双层结构的交联季铵化聚（4-乙烯基吡啶）（QC-P4VP）/PANI和QC-P4VP/RGO复合湿敏元件,考察其低湿响应特性。PANI和RGO的引入均能有效降低元件的低湿阻抗,解决了聚电解质元件低湿阻抗过高难以测定的问题。QC-P4VP/PANI复合元件在1～98%RH范围内阻抗变化约3个数量级,可实现全湿度范围内湿度的灵敏检测；QC-P4VP/RGO复合元件可实现对于极低湿度环境下（0.18%RH）的湿度灵敏检测。结合复合元件独特的双层结构以及湿敏材料的响应特性,提出湿敏响应机理。制备了以盐酸、樟脑磺酸、对甲苯磺酸、植酸和聚苯乙烯磺酸（PSSA）为掺杂酸的可分散PANI纳米气敏材料及气敏元件,发现PSSA掺杂的PANI元件氨气响应性能最优。制备条件对PANI-PSSA元件的氨气响应也有很大影响。[PSSA]/[苯胺]/[过硫酸铵]=1：1：0.7制备的PANI-PSSA,配制20 mg/mL水分散液,采用浸涂法制备气敏元件具有最佳响应：室温下氨气响应灵敏（检测限低至200ppb）,对湿度不敏感,回复可逆且选择性良好。
姜浩[9]（2014）在《钒钛酸掺杂聚苯胺薄膜的制备和湿敏性能的研究》文中研究指明本文采用恒电位法制备了钛酸、钒酸和钒钛酸修饰的薄膜湿敏材料，通过光学显微镜观察，钒钛酸成膜性较好。钒酸和钒钛酸两种薄膜在相对湿度11%～97%的范围内，具有一定的湿敏特性，但湿滞较大，感湿特性需进一步改善和提高。采用原位化学氧化法和恒电位法制备了聚苯胺，其中恒电位法制备的聚苯胺表现出较好的湿敏性能，同时该方法与原位法相比具有工艺简单、快速的优点，具有工业化应用前景。利用盐酸、钛酸、钒酸、钒钛酸对聚苯胺进行掺杂，并对其湿敏性能进行研究，探讨了掺杂作用对本征态和掺杂态聚苯胺的湿敏性能的影响。结果表明，采用恒电位法电化学聚合聚苯胺的同时原位掺杂的钒钛酸，湿敏元件在整个湿度范围内电阻变化约3个数量级左右，曲线灵敏度较高，线性度较好，元件的湿滞约为5%RH，响应和恢复速度均很快，是一种湿敏性能较好的新型湿敏材料。
吴涛涛[10]（2014）在《聚电解质/无机纳米复合湿敏材料及湿度传感器》文中认为聚电解质湿敏材料以其良好的湿敏响应特性和简便制备等优点得到广泛应用,但其在低湿环境下因阻抗过高难以检测。本论文设计制备了两类聚电解质／无机纳米复合湿敏材料,即：交联季胺化聚电解质和一维碳纳米管纳米复合湿敏材料；交联季胺化聚电解质和零维银纳米粒子复合湿敏材料。采用红外光谱（IR）,核磁氢谱（1H-NMR）,凝胶渗透色谱（GPC）和扫描电镜（SEM）等方法表征其组成结构和形貌,并制备了电阻型湿度传感器,研究了其湿敏响应特性。复合湿敏材料在低湿下阻抗显着降低,实现了对低湿环境湿度的灵敏检测。探讨了复合物湿敏响应机理。采用溶液共混及原位交联季胺化等方法,制备了交联季胺化聚（4-乙烯基吡啶）与多壁碳纳米管（MWNTs）复合湿敏材料和湿度传感器,通过红外、核磁和扫描电镜等表征复合物组成结构和形貌特征,研究了复合物组成,添加剂种类和浓度等对其湿敏响应性能影响。复合物湿度传感器具有较高的响应灵敏度（10-90%RH,阻抗值变化2个数量级）,可灵敏检测低湿环境湿度（低至1%RH）。通过复阻抗谱等分析其响应机理,提出MWNTs的引入改变其导电行为。采用原位交联季胺化及气相原位还原等方法,制备交联季胺化聚（4-乙烯基吡啶）和银纳米粒子湿敏材料和具有双层结构的湿度传感器,表征其组成结构及形貌,研究了复合物组成比例,银纳米粒子还原方法,湿敏膜沉积次序,聚合物介质等对其湿敏响应性能影响。传感器可灵敏检测低至1%RH的低湿环境湿度,且灵敏度高（10-90%RH,阻抗变化3个数量级）,响应较快（吸湿响应时间24 s）。
二、聚电解质电阻型湿敏材料及薄膜湿度传感器（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、聚电解质电阻型湿敏材料及薄膜湿度传感器（论文提纲范文）
（1）聚合物电解质湿度传感器的制备及呼吸监测应用研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 湿度及湿度传感器 |
| 1.1.1 湿度的定义及其表示方法 |
| 1.1.2 湿度传感器的定义及分类 |
| 1.2 聚合物电解质材料在湿度传感领域的应用 |
| 1.2.1 聚合物电解质湿敏材料 |
| 1.2.2 聚合物电解质湿度传感器的敏感机理 |
| 1.2.3 聚合物电解质湿度传感器的发展与研究现状 |
| 1.2.4 离子凝胶 |
| 1.3 以呼吸监测为应用导向的湿度传感器研究现状 |
| 1.4 点击化学合成方法与原位制备湿敏元件介绍 |
| 1.4.1 点击化学反应概述 |
| 1.4.2 原位制备传感器工艺 |
| 1.5 本论文的工作和研究意义 |
| 第2章 聚合物担载亲水电解质的湿度传感器的制备及特性研究 |
| 2.1 基于Li Cl/PETMP-DVB有机无机杂化材料的湿度传感器研究 |
| 2.1.1 Li Cl/PETMP-DVB杂化材料的制备与表征 |
| 2.1.2 Li Cl/PETMP-DVB杂化材料湿敏特性 |
| 2.2 Li Cl/PETMP-DVB器件的湿敏机理分析 |
| 2.3 PAALi/MPOSS-DVB聚电解质湿度传感器研究 |
| 2.3.1 PAALi/MPOSS-DVB湿度传感器的原位制备及材料表征 |
| 2.3.2 PAALi/MPOSS-DVB聚电解质湿度传感器的湿敏特性 |
| 2.4 PAALi/MPOSS-DVB聚电解质湿度传感器的感湿机理分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 聚电解质湿度传感器的原位制备及湿敏特性研究 |
| 3.1 MOSS-DVB-SSS聚电解质湿度传感器的原位制备及材料表征 |
| 3.2 MPOSS-DVB-SSS聚电解质湿度传感器的湿敏特性 |
| 3.3 MPOSS-DVB-SSS聚电解质湿度传感器的湿度敏感机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 面向呼吸监测的高性能湿度传感器的设计及应用研究 |
| 4.1 MPOSS-DVB-SSS聚电解质快响应湿度传感器的原位制备及应用研究 |
| 4.1.1 MPOSS-DVB-SSS快响应湿度传感器的原位制备及材料表征 |
| 4.1.2 MPOSS-DVB-SSS聚电解质湿度传感器的快响应特性 |
| 4.1.3 快响应湿度传感器在呼吸频率/深度监测和皮肤湿度检测中的应用 |
| 4.1.4 MPOSS-DVB-SSS快响应湿敏机理研究 |
| 4.2 MPOSS-PILs聚电解质快响应湿度传感器的制备及应用研究 |
| 4.2.1 MPOSS-PIL聚电解质快响应湿度传感器的原位制备及表征 |
| 4.2.2 MPOSS-PIL聚电解质湿度传感器的快响应湿敏特性 |
| 4.2.3 快响应湿度传感器在人体呼吸监测中的应用 |
| 4.2.4 快响应特性敏感机理的研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于多孔聚电解质材料的湿度传感器的原位制备及特性研究 |
| 5.1 呼吸图案法与多孔聚合物薄膜的制备 |
| 5.2 基于P4VP-DCB多孔聚电解质材料的湿度传感器的原位制备及材料表征 |
| 5.3 基于多孔聚电解质P4VP-DCB湿度传感器的特性研究 |
| 5.4 湿度敏感机理的研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在校期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（2）高分子湿敏涂层的构筑及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 湿度传感器简介 |
| 1.2.1 湿度的定义及其表示方法 |
| 1.2.2 湿度传感器的定义和分类 |
| 1.3 湿敏材料的分类 |
| 1.3.1 陶瓷型湿敏材料 |
| 1.3.2 高分子型湿敏材料 |
| 1.4 高分子型湿敏材料 |
| 1.4.1 共轭导电高分子 |
| 1.4.2 聚电解质 |
| 1.4.3 有机/无机复合材料 |
| 1.5 柔性湿度传感器的研究 |
| 1.6 立题依据及研究内容 |
| 1.6.1 立题依据 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 单宁酸-聚乙烯亚胺修饰碳纳米管湿敏涂层的制备及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 主要药品与试剂 |
| 2.2.2 主要仪器 |
| 2.2.3 实验步骤 |
| 2.2.4 分析与表征方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 单宁酸-聚乙烯亚胺修饰碳纳米管的分散性能研究 |
| 2.3.2 单宁酸-聚乙烯亚胺非共价修饰碳纳米管的结构及形貌 |
| 2.3.3 湿敏涂层的形貌及湿敏性能研究 |
| 2.3.4 机理分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 光固化碳纳米管复合湿敏涂层的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 主要药品与试剂 |
| 3.2.2 主要仪器 |
| 3.2.3 实验步骤 |
| 3.2.4 分析与表征方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 湿敏涂层的结构及形貌分析 |
| 3.3.2 光固化碳纳米管复合湿敏涂层的湿敏性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 光固化聚电解质湿敏涂层的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 主要药品与试剂 |
| 4.2.2 主要仪器 |
| 4.2.3 实验步骤 |
| 4.2.4 分析与表征方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 湿敏单体DEB的合成及表征 |
| 4.3.2 湿敏涂层的结构 |
| 4.3.3 湿敏性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 主要结论与展望 |
| 主要结论 |
| 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 :作者在攻读硕士学位期间发表的论文及专利 |
（3）磺化聚醚醚酮类湿敏材料的设计及其湿度传感器的性能研究（论文提纲范文）
| 内容提要 |
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 湿度及湿度传感器 |
| 1.2.1 湿度的定义及表示 |
| 1.2.2 湿度传感器的定义及特性参数 |
| 1.3 湿度传感器的发展现状及应用前景 |
| 1.4 湿度传感器的分类 |
| 1.4.1 陶瓷(半导体)类湿度传感器 |
| 1.4.2 有机高分子类湿度传感器 |
| 1.5 有机高分子湿敏材料 |
| 1.5.1 共轭导电高分子湿敏材料 |
| 1.5.2 聚电解质高分子湿敏材料 |
| 1.5.3 无机/有机高分子复合湿敏材料 |
| 1.6 聚醚醚酮类聚合物简介 |
| 1.6.1 聚醚醚酮的发展史 |
| 1.6.2 聚醚醚酮的性能 |
| 1.6.3 聚醚醚酮的应用领域 |
| 1.7 磺化聚醚醚酮类聚合物简介 |
| 1.7.1 磺化聚醚醚酮的合成方法 |
| 1.7.2 磺化聚醚醚酮的应用 |
| 1.7.3 磺化聚醚醚酮在湿度传感器领域的应用 |
| 1.8 本论文的设计思想 |
| 第2章 基于金属离子取代后磺化型磺化聚醚醚酮的湿度传感器及其感湿特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 材料表征及测试方法 |
| 2.3 后磺化型磺化聚醚醚酮的合成及表征 |
| 2.3.1 SPEEK的合成 |
| 2.3.2 SPEEK的结构表征 |
| 2.3.3 金属离子取代SPEEK的制备 |
| 2.3.4 金属离子取代SPEEK的化学结构研究 |
| 2.3.5 金属离子取代SPEEK的热性能 |
| 2.3.6 金属离子取代SPEEK的水吸附行为研究 |
| 2.4 基于金属取代SPEEK的湿度传感器的制备及感湿特性测试 |
| 2.4.1 湿度传感器的制备 |
| 2.4.2 湿度传感器的感湿特性曲线 |
| 2.4.3 湿度传感器的湿滞曲线 |
| 2.4.4 湿度传感器的响应时间曲线及稳定性测试 |
| 2.5 湿度传感器的感湿机理分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于主链型磺化聚醚醚酮的湿度传感器及其感湿特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 材料表征及测试方法 |
| 3.3 主链型磺化聚醚醚酮的合成及表征 |
| 3.3.1 SPEEK-x的合成 |
| 3.3.2 SPEEK-x的结构表征 |
| 3.3.3 SPEEK-x的微观结构研究 |
| 3.3.4 SPEEK-x的水吸附行为研究 |
| 3.4 基于SPEEK-x的湿度传感器的制备及感湿特性测试 |
| 3.4.1 湿度传感器的制备 |
| 3.4.2 湿度传感器的感湿特性曲线 |
| 3.4.3 湿度传感器的湿滞曲线 |
| 3.4.4 湿度传感器的响应时间曲线及稳定性测试 |
| 3.5 湿度传感器的感湿机理分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于掺杂LiCl的磺化聚醚醚酮/聚醚醚酮-聚乙二醇复合物的湿度传感器及其感湿特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 材料表征及测试方法 |
| 4.3 磺化聚醚醚酮/聚醚醚酮-聚乙二醇复合物的合成及表征 |
| 4.3.1 氯封端聚乙二醇单体(PEG-Cl_2)的合成及表征 |
| 4.3.2 聚醚醚酮-聚乙二醇的合成及表征 |
| 4.3.3 SPEEK/PEEK-co-PEG复合物的制备 |
| 4.4 基于SPEEK/PEEK-co-PEG复合物的湿度传感器的制备及感湿特性测试 |
| 4.4.1 湿度传感器的制备 |
| 4.4.2 湿度传感器的感湿特性曲线 |
| 4.4.3 湿度传感器的湿滞曲线 |
| 4.5 基于SPEEK/PEEK-co-PEG/LiCl的湿度传感器的制备及感湿特性测试 |
| 4.5.1 湿度传感器的制备 |
| 4.5.2 湿度传感器的感湿特性曲线 |
| 4.5.3 湿度传感器的湿滞曲线 |
| 4.5.4 湿度传感器的响应时间曲线及稳定性测试 |
| 4.6 湿度传感器的感湿机理分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于掺杂CaCl_2的磺化聚醚醚酮的湿度传感器及其感湿特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂 |
| 5.2.2 材料表征及测试方法 |
| 5.3 磺化聚醚醚酮/CaCl_2复合材料的合成及表征 |
| 5.3.1 SPEEK的合成 |
| 5.3.2 SPEEK的结构表征 |
| 5.3.3 SPEEK/CaCl_2 复合材料的制备 |
| 5.3.4 SPEEK/CaCl_2 复合材料的微观结构研究 |
| 5.3.5 SPEEK/CaCl_2 复合材料的热性能 |
| 5.4 基于SPEEK/CaCl_2的湿度传感器的制备及感湿特性测试 |
| 5.4.1 湿度传感器的制备 |
| 5.4.2 湿度传感器的感湿特性曲线 |
| 5.4.3 湿度传感器的湿滞曲线 |
| 5.4.4 湿度传感器的响应时间曲线及稳定性测试 |
| 5.5 湿度传感器的感湿机理分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）微结构气湿敏薄膜与集成传感器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景 |
| 1.2 气湿敏检测需求与意义 |
| 1.2.1 湿度检测的需求与意义 |
| 1.2.2 气体检测的需求与意义 |
| 1.2.3 微传感器集成的需求与意义 |
| 1.3 气湿敏传感器的基础理论与方法 |
| 1.3.1 气湿量度的定义与产生方法 |
| 1.3.2 气湿敏传感器性能参数定义与计算 |
| 1.3.3 敏感材料主要分析方法 |
| 1.4 气湿敏传感器国内外发展现状 |
| 1.4.1 QCM湿度传感器研究进展 |
| 1.4.2 晶体管型气体传感器研究进展 |
| 1.4.3 微结构集成传感器研究进展 |
| 1.5 本文的主要贡献与创新 |
| 1.6 本论文的结构安排 |
| 第二章 质子化PEI-GO复合薄膜QCM湿度传感器 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验装置与理论基础 |
| 2.2.1 石英晶体微天平 |
| 2.2.2 实验仪器及材料 |
| 2.3 P-PEI-GO复合薄膜湿度传感器制备 |
| 2.3.1 PEI-GO质子化处理 |
| 2.3.2 P-PEI-GO复合膜QCM湿度传感器制备流程 |
| 2.4 P-PEI-GO复合薄膜特性表征 |
| 2.4.1 薄膜形貌分析 |
| 2.4.2 材料光谱学分析 |
| 2.4.3 薄膜表面态分析 |
| 2.5 P-PEI-GO复合薄膜QCM湿度传感器湿敏特性研究 |
| 2.5.1 灵敏度与测量范围 |
| 2.5.2 重复性与稳定性 |
| 2.5.3 选择性 |
| 2.5.4 湿滞特性 |
| 2.6 P-PEI-GO复合薄膜湿敏机理模型 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 GO/PEI分层薄膜QCM湿度传感器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 GO/PEI气喷分层薄膜QCM湿度传感器制备 |
| 3.2.1 气喷工艺 |
| 3.2.2 GO/PEI气喷分层薄膜QCM湿度传感器制备流程 |
| 3.3 GO/PEI气喷分层薄膜特性表征 |
| 3.3.1 薄膜形貌分析 |
| 3.3.2 材料光谱学分析 |
| 3.3.3 薄膜表面态分析 |
| 3.4 GO/PEI气喷分层薄膜QCM湿度传感器湿敏特性研究 |
| 3.4.1 响应与灵敏度 |
| 3.4.2 重复性与稳定性 |
| 3.4.3 选择性与湿滞特性 |
| 3.4.5 QCM阻抗分析 |
| 3.5 GO/PEI自组装薄膜QCM湿度传感器制备 |
| 3.6 GO/PEI自组装薄膜QCM湿度传感器湿敏特性研究 |
| 3.6.1 响应与灵敏度 |
| 3.6.2 湿滞特性 |
| 3.7 GO/PEI分层薄膜湿敏机理模型 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 气湿敏场效应管微结构传感器设计与制备 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验装置与理论基础 |
| 4.2.1 气敏场效应管设计原理 |
| 4.2.2 实验仪器及材料 |
| 4.3 超薄体湿敏场效应管设计与制备 |
| 4.3.1 超薄体场效应管制备与电学特性 |
| 4.3.2 沟道修饰敏感薄膜制备 |
| 4.4 PEI修饰UTB湿敏场效应管湿敏特性研究 |
| 4.4.1 响应与稳定性 |
| 4.4.2 灵敏度与响应恢复时间 |
| 4.4.3 湿滞特性与重复性 |
| 4.5 体型气敏场效应管设计与制备 |
| 4.5.1 体型无栅场效应管制备与电学特性 |
| 4.5.2 沟道修饰敏感薄膜制备 |
| 4.6 CuPc修饰体型气敏场效应管气敏特性研究 |
| 4.6.1 响应与灵敏度 |
| 4.6.2 重复性及选择性 |
| 4.6.3 测试环境对传感器性能的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 气湿敏微结构传感器阵列制备及敏感特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 气湿敏场效应管传感器阵列制备 |
| 5.3 氨敏场效应管传感器气敏特性研究 |
| 5.3.1 响应与灵敏度 |
| 5.3.2 重复性与稳定性 |
| 5.3.3 气敏滞回特性 |
| 5.3.4 交叉串扰与选择性 |
| 5.4 硫化氢敏场效应管传感器气敏特性研究 |
| 5.4.1 响应与灵敏度 |
| 5.4.2 重复性与稳定性 |
| 5.4.3 气敏滞回特性 |
| 5.4.4 交叉串扰与选择性 |
| 5.5 湿敏场效应管传感器敏感特性研究 |
| 5.5.1 响应与灵敏度 |
| 5.5.2 重复性与稳定性 |
| 5.5.3 湿敏滞回特性 |
| 5.5.4 交叉串扰与选择性 |
| 5.6 气敏场效应管敏感机理模型 |
| 5.6.1 气敏吸附模型 |
| 5.6.2 吸附状态下的半导体特性曲线与能带模型 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 气湿敏微结构集成传感器系统搭建及应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 气湿敏微结构集成传感器系统搭建 |
| 6.2.1 电流读取放大电路 |
| 6.2.2 检测腔体及整体构建 |
| 6.3 微结构集成传感器在食物变质检测中的应用 |
| 6.3.1 不同温度下鸡蛋质量检测 |
| 6.3.2 不同温度下肉类质量检测 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 读博士学位期间取得的成果 |
（5）适用于人体呼吸检测的SAW湿度传感器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 湿度检测的研究意义 |
| 1.1.2 湿度传感器的性能指标 |
| 1.2 湿度传感器的与机理分类 |
| 1.2.1 电阻型湿度传感器 |
| 1.2.2 电容型湿度传感器 |
| 1.2.3 声表面波型湿度传感器 |
| 1.2.4 其他类型湿度传感器 |
| 1.3 声表面波湿度传感器的国内外研究进展 |
| 1.4 研究内容与创新点 |
| 第二章 声表面波传感器技术及设计概述 |
| 2.1 声表面波技术发展与原理 |
| 2.2 声表面波器件结构 |
| 2.2.1 压电基片 |
| 2.2.2 叉指换能器 |
| 2.3 声表面波传感器的结构与原理 |
| 2.4 声表面波延迟线设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 3DAG/PVA/SiO_2敏感膜的制备与表征 |
| 3.1 SiO_2薄膜的制备与表征 |
| 3.1.1 SiO_2的性质 |
| 3.1.2 射频磁控溅射技术介绍 |
| 3.1.3 SiO_2薄膜制备过程 |
| 3.1.4 SiO_2薄膜的表征 |
| 3.2 3DAG的制备与表征 |
| 3.2.1 石墨烯材料的性质 |
| 3.2.2 直流电弧等离子体喷射CVD技术介绍 |
| 3.2.3 3DAG材料制备流程 |
| 3.2.4 3DAG的表征 |
| 3.3 3DAG/PVA薄膜的制备及转移 |
| 3.3.1 PVA的性质 |
| 3.3.2 3DAG/PVA薄膜的制备 |
| 3.3.3 3DAG/PVA薄膜的转移 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 SAW湿度传感器的测试与数据分析 |
| 4.1 测试系统的搭建 |
| 4.2 SAW湿度传感器的湿度响应测试 |
| 4.2.1 静态湿度响应测试 |
| 4.2.2 动态湿度响应测试 |
| 4.2.3 重复稳定性测试 |
| 4.2.4 长期稳定性测试 |
| 4.2.5 温度稳定性测试 |
| 4.2.7 选择性测试 |
| 4.3 人体呼吸检测 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间取得的科研成果和科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）基于聚离子液体的湿度传感器性能研究及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 湿度传感器简介 |
| 1.1.2 湿度测量技术发展 |
| 1.1.3 国内外研究现状 |
| 1.2 湿敏材料 |
| 1.2.1 多孔陶瓷湿敏材料 |
| 1.2.2 高分子湿敏材料 |
| 1.2.3 离子液体 |
| 1.3 湿度传感器的应用 |
| 1.4 本文研究内容及意义 |
| 第2章 基于聚离子液体的湿度传感器的制作 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验试剂及设备 |
| 2.3 聚离子液体的制备与表征方法 |
| 2.3.1 PIL-Br的制备 |
| 2.3.2 PIL-BF_4的制备 |
| 2.3.3 PIL-TFSI的制备 |
| 2.3.4 材料表征方法 |
| 2.4 湿度传感器制备及测试条件 |
| 2.5 表征结果与讨论 |
| 2.5.1 聚离子液体的结构表征 |
| 2.5.2 聚离子液体薄膜的微观形貌 |
| 2.5.3 聚离子液体的润湿性 |
| 2.5.4 聚离子液体薄膜的表征 |
| 2.6 自由体积理论 |
| 第3章 聚离子液体湿度传感器的性能研究及响应机理 |
| 3.1 基于聚离子液体的湿度传感器的制备 |
| 3.2 聚离子液体薄膜厚度对湿敏性能影响 |
| 3.3 阴离子类型对湿敏性能影响 |
| 3.4 响应机理 |
| 第4章 基于聚离子液体的湿度传感器的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 湿度测试系统 |
| 4.2.1 交流测试系统 |
| 4.2.2 直流测试系统 |
| 4.3 人体呼吸监测 |
| 4.4 人体体表湿度的检测 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
（7）二维SnSe纳米片的制备及其湿敏特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 湿敏传感器概述 |
| 1.1.1 湿敏传感器定义 |
| 1.1.2 湿敏传感器组成与分类 |
| 1.1.3 湿敏测试指标及评价 |
| 1.1.4 湿敏传感器发展方向 |
| 1.2 湿敏材料的概述 |
| 1.2.1 传统湿敏材料 |
| 1.2.2 纳米结构半导体湿敏材料 |
| 1.2.3 硒化锡(SnSe)湿敏材料 |
| 1.3 本论文的选题依据和主要研究内容 |
| 1.3.1 本文的选题依据 |
| 1.3.2 本文的研究内容 |
| 第2章 二维SnSe纳米片的制备及表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验药品与仪器 |
| 2.3 物理气相沉积法 |
| 2.4 物理气相沉积系统介绍 |
| 2.5 “face-down”工艺制备SnSe纳米片 |
| 2.5.1 SnSe纳米片的制备 |
| 2.5.2 二维SnSe纳米片物相及形貌表征分析 |
| 2.6 二维SnSe纳米片生长工艺优化研究 |
| 2.6.1 沉积温度对SnSe纳米片生长的影响 |
| 2.6.2 生长时间对SnSe纳米片生长的影响 |
| 2.6.3 气流速度对SnSe纳米片生长的影响 |
| 2.6.4 压强对SnSe纳米片生长的影响 |
| 2.7 “face-up”工艺制备SnSe纳米片 |
| 2.7.1 SnSe纳米片的制备 |
| 2.7.2 二维SnSe纳米片形貌表征分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 SnSe纳米片电阻型湿敏传感器的制备及LiCl复合改性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验药品与仪器 |
| 3.3 二维SnSe纳米片电阻型湿敏传感器的制备 |
| 3.4 湿敏源的制备 |
| 3.4.1 饱和盐溶液产生相对湿度机理 |
| 3.4.2 饱和盐溶液的配置 |
| 3.5 二维SnSe纳米片湿敏传感器的湿敏性能分析 |
| 3.5.1 不同相对湿度下电流与电压的关系—I-V曲线 |
| 3.5.2 灵敏度特性 |
| 3.5.3 响应与恢复特性 |
| 3.5.4 重复与稳定特性 |
| 3.5.5 二维SnSe纳米片电阻型湿敏传感器的湿敏机理分析 |
| 3.6 LiCl的复合 |
| 3.6.1 LiCl复合SnSe纳米片的制备 |
| 3.6.2 LiCl复合SnSe纳米片的形貌和物相表征 |
| 3.7 LiCl复合SnSe与 SnSe纳米片湿敏性能的比较 |
| 3.7.1 不同相对湿度下电流与电压的关系及两者比较 |
| 3.7.2 灵敏度及两者比较 |
| 3.7.3 响应与恢复特性及两者比较 |
| 3.7.4 重复性与稳定特性及两者比较 |
| 3.7.5 LiCl对 SnSe纳米片湿敏性能提升机理分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 二维半导体SnSe纳米片湿敏机理研究:第一性原理计算 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理论模型和方法 |
| 4.2.1 密度泛函理论 |
| 4.2.2 模型结构 |
| 4.2.3 收敛性测试 |
| 4.2.4 计算方法 |
| 4.3 单层SnSe计算结果及分析 |
| 4.3.1 计算模型优化后的几何结构 |
| 4.3.2 能带及态密度 |
| 4.3.3 电荷密度 |
| 4.4 水分子吸附单层SnSe计算结果及分析 |
| 4.4.1 吸附位置评估 |
| 4.4.2 能带结构及态密度 |
| 4.4.3 电荷密度 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、攻读硕士学位期间发表的学术论文与专利 |
（8）高分子纳米复合气湿敏材料和传感器研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩写表 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 湿敏材料与湿度传感器 |
| 1.2.1 湿度传感器简介 |
| 1.2.2 湿度传感器分类 |
| 1.2.3 高分子湿敏材料 |
| 1.2.3.1 导电高分子湿敏材料 |
| 1.2.3.2 聚电解质湿敏材料 |
| 1.2.3.3 高分子/无机复合湿敏材料 |
| 1.3 气敏材料与气体传感器 |
| 1.3.1 气体传感器简介 |
| 1.3.2 导电高分子气敏材料 |
| 1.4 结束语 |
| 第二章 课题的目的意义、研究内容和创新之处 |
| 2.1 课题的目的和意义 |
| 2.2 研究内容 |
| 2.3 特色与创新 |
| 第三章 实验部分 |
| 3.1 原料与试剂 |
| 3.2 试剂精制 |
| 3.3 元件制备 |
| 3.4 分析与测试 |
| 3.5 敏感特性测试 |
| 3.5.1 湿敏性能测试 |
| 3.5.2 气敏性能测试 |
| 第四章 具有双层结构的聚电解质纳米复合湿敏材料的敏感特性 |
| 4.1 QC-P4VP/PANI复合材料的湿敏特性 |
| 4.1.1 材料的合成、表征及湿敏元件制备 |
| 4.1.2 复合元件的湿敏响应特性 |
| 4.1.3 元件的湿敏响应机理 |
| 4.2 QC-P4VP/RGO复合材料的湿敏特性 |
| 4.2.1 材料的合成、表征及湿敏元件制备 |
| 4.2.2 复合元件的湿敏响应特性 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 聚苯胺纳米气敏材料的敏感特性 |
| 5.1 材料的合成、表征及气敏元件的制备 |
| 5.2 元件的气敏特性 |
| 5.3 纳米聚苯胺气敏响应机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 全文总结 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要科研成果 |
（9）钒钛酸掺杂聚苯胺薄膜的制备和湿敏性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 目录 |
| 前言 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 湿度传感器的发展历程及主要部件 |
| 1.2 性能优良的湿度传感器研究 |
| 1.2.1 电解质湿度传感器的特点 |
| 1.2.2 陶瓷型湿度传感器的机理研究 |
| 1.2.3 高分子湿度传感器的发展 |
| 1.3 蓬勃发展的高分子湿敏材料 |
| 1.3.1 共轭导电型高分子湿敏材料的特点 |
| 1.3.2 聚电解质型湿敏材料的研究 |
| 1.3.3 有机/无机复合型湿敏材料的优点 |
| 1.4 制备聚苯胺的研究进展 |
| 1.4.1 共混法制备聚苯胺 |
| 1.4.2 电化学聚合法制备聚苯胺 |
| 1.4.3 化学氧化聚合法制备聚苯胺的优点 |
| 1.4.4 乳液聚合法制备聚苯胺 |
| 1.4.5 原位聚合法制备聚苯胺 |
| 1.4.6 静电自组装法制备聚苯胺 |
| 1.5 导电高分子聚苯胺 |
| 1.5.1 聚苯胺的远程结构 |
| 1.5.2 聚苯胺的导电机理 |
| 1.5.3 导电聚苯胺的掺杂方式 |
| 1.6 本课题的目的和主要研究内容 |
| 第二章 钛酸、钒酸、钒钛酸薄膜修饰电极的制备与湿敏性能研究 |
| 2.1 化学试剂及仪器设备 |
| 2.1.1 化学试剂 |
| 2.1.2 仪器设备 |
| 2.2 湿敏元件的清洁处理 |
| 2.3 钒酸、钒钛酸、钛酸胶体及其膜修饰电极的制备 |
| 2.3.1 钒酸膜修饰电极的制备 |
| 2.3.2 钛酸膜修饰电极的制备 |
| 2.3.3 钒钛酸膜修饰电极的制备 |
| 2.4 钛酸、钒酸和钒钛酸薄膜的表面形貌 |
| 2.5 湿敏性能的测试 |
| 2.5.1 饱和盐溶液的配制 |
| 2.5.2 湿敏性能的测试 |
| 2.6 钛酸、钒酸和钒钛酸薄膜湿敏性能的研究 |
| 2.6.1 钒酸的湿敏性能 |
| 2.6.2 钛酸的湿敏性能 |
| 2.6.3 钒钛酸的湿敏性能 |
| 2.6.4 钒酸、钛酸和钒钛酸的湿敏性能比较 |
| 2.7 小结 |
| 第三章 聚苯胺的制备及其湿敏性能研究 |
| 3.1 实验试剂与仪器 |
| 3.2 原位化学氧化法制备掺杂态聚苯胺 |
| 3.3 恒电位法制备聚苯胺 |
| 3.4 傅里叶变换红外光谱（FT-IR）表征 |
| 3.5 湿敏元件的测试 |
| 3.6 结果与讨论 |
| 3.6.1 本征态聚苯胺的 FT-IR 谱图分析 |
| 3.6.2 盐酸掺杂聚苯胺的谱图分析 |
| 3.6.3 原位化学氧化法制备聚苯胺的湿敏性能研究 |
| 3.6.4 恒电位法制备聚苯胺的湿滞特性曲线 |
| 3.6.5 聚苯胺薄膜的表面形貌 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 钒钛酸掺杂聚苯胺的制备与湿敏性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 钒钛酸掺杂聚苯胺的制备 |
| 4.3 湿敏性测试 |
| 4.4 钒钛酸掺杂原位聚合聚苯胺的湿敏性能 |
| 4.4.1 浸渍时间对湿敏性能的影响 |
| 4.4.2 浸渍次数对湿敏性能的影响 |
| 4.4.3 本征态聚苯胺、钒酸掺杂聚苯胺和钒钛酸掺杂聚苯胺湿敏性能的比较 |
| 4.5 不同酸掺杂恒电位法合成聚苯胺的湿敏性能 |
| 4.5.1 钛酸掺杂聚苯胺 |
| 4.5.2 钒酸掺杂聚苯胺 |
| 4.5.3 钒钛酸掺杂聚苯胺 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 不同酸掺杂聚苯胺的表征和湿敏特性参数的研究 |
| 5.1 化学试剂和反应仪器 |
| 5.2 表征分析与湿敏特性测试 |
| 5.3 不同酸掺杂聚苯胺的表征分析 |
| 5.3.1 钒钛酸掺杂聚苯胺的 FTIR 分析 |
| 5.3.2 钒酸、钛酸掺杂聚苯胺的 FTIR 分析 |
| 5.3.3 聚苯胺薄膜的显微镜图像 |
| 5.4 钒钛酸掺杂聚苯胺的湿敏特性参数研究 |
| 5.4.1 灵敏度 |
| 5.4.2 湿滞特性 |
| 5.4.3 频率特性 |
| 5.4.4 电容特性 |
| 5.4.5 阻抗特性 |
| 5.4.6 响应-恢复特性 |
| 5.5 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 发表文章目录 |
| 致谢 |
| 详细摘要 |
（10）聚电解质/无机纳米复合湿敏材料及湿度传感器（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写表 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 湿度传感器简介 |
| 1.1.2 湿度传感器分类 |
| 1.2 高分子湿敏材料 |
| 1.2.1 导电聚合物湿敏材料 |
| 1.2.2 聚电解质湿敏材料 |
| 1.3 高分子/无机纳米复合湿敏材料 |
| 1.3.1 高分子/无机纳米粒子复合湿敏材料 |
| 1.3.2 高分子/碳纳米管(CNTs)复合湿敏材料 |
| 1.3.3 高分子/石墨烯(GN)复合湿敏材料 |
| 1.4 结束语 |
| 第二章 课题的目的意义,研究内容和创新 |
| 2.1 课题的目的意义 |
| 2.2 研究内容 |
| 2.3 特色与创新 |
| 第三章 实验部分 |
| 3.1 原料与试剂 |
| 3.2 试剂精制 |
| 3.3 湿度传感器的制备 |
| 3.4 湿敏特性测试 |
| 3.4.1 测试方法 |
| 3.4.2 测试指标 |
| 3.5 分析与测试 |
| 第四章 交联季胺化聚(4-乙烯基吡啶)与多壁碳纳米管复合湿敏材料及其敏感特性 |
| 4.1 复合湿敏材料的制备及表征 |
| 4.1.1 聚(4-乙烯基吡啶)的制备 |
| 4.1.2 复合湿度传感器的制备 |
| 4.1.3 复合湿敏材料的表征 |
| 4.2 湿敏响应特性 |
| 4.3 湿敏机理探讨 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 交联季胺化聚(4-乙烯基吡啶)与银纳米粒子复合湿敏材料及其敏感特性 |
| 5.1 复合湿敏材料的制备及表征 |
| 5.1.1 复合湿度传感器的制备 |
| 5.1.2 复合湿敏材料的表征 |
| 5.2 湿敏响应特性 |
| 5.3 湿敏机理探讨 |
| 5.4 本章小结 |
| 全文总结 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间主要科研成果 |
四、聚电解质电阻型湿敏材料及薄膜湿度传感器（论文参考文献）
- [1]聚合物电解质湿度传感器的制备及呼吸监测应用研究[D]. 代建勋. 吉林大学, 2020(01)
- [2]高分子湿敏涂层的构筑及其性能研究[D]. 倪旭. 江南大学, 2020(01)
- [3]磺化聚醚醚酮类湿敏材料的设计及其湿度传感器的性能研究[D]. 庄庄. 吉林大学, 2020(08)
- [4]微结构气湿敏薄膜与集成传感器研究[D]. 袁震. 电子科技大学, 2020(07)
- [5]适用于人体呼吸检测的SAW湿度传感器研究[D]. 苏云鹏. 天津理工大学, 2020(05)
- [6]基于聚离子液体的湿度传感器性能研究及其应用[D]. 聂建霞. 厦门大学, 2019(07)
- [7]二维SnSe纳米片的制备及其湿敏特性研究[D]. 朱凯民. 湘潭大学, 2019
- [8]高分子纳米复合气湿敏材料和传感器研究[D]. 范开成. 浙江大学, 2015(02)
- [9]钒钛酸掺杂聚苯胺薄膜的制备和湿敏性能的研究[D]. 姜浩. 东北石油大学, 2014(02)
- [10]聚电解质/无机纳米复合湿敏材料及湿度传感器[D]. 吴涛涛. 浙江大学, 2014(02)