快速响应恢复的PI-SiO_(2)/NiI_(2)比色湿度传感器

有机-无机杂化型比色湿度传感器可通过电学信号和颜色变化获取环境湿度,并因其特征颜色区分度高、稳定性好、制备工艺简单等优点,在湿度监测领域具有广阔的应用前景,但其通常响应恢复时间长,从而不利于湿度实时监测.本文在聚酰亚胺(PI)-碘化镍(NiI_(2))有机无机杂化材料中掺杂纳米SiO_(2)微球制备得到PI-SiO_(2)/NiI_(2)复合薄膜及比色湿度传感器,对其表面形貌和湿敏特性进行了研究.结果显示,PI-SiO_(2)/NiI_(2)薄膜具有蜂巢状的表面形貌,传感器的特征颜色显著,湿度响应时间小于1.5 s,恢复时间小于18 s.研究表明,纳米SiO_(2)微球掺杂能够较为显著地改善有机-无机杂化型比色湿度传感器的响应恢复特性,这对于传感器性能的提升具有一定参考意义.

基于电纺NiI_(2)/TPU纳米纤维膜的湿敏变色传感器的制备及性能

以热塑性聚氨酯(TPU)母粒、碘化镍为原料,通过静电纺丝法制备了基于碘化镍/热塑性聚氨酯(NiI_(2)/TPU)纳米纤维膜,将NiI_(2)/TPU纳米纤维膜贴合在聚酰亚胺(PI)基叉指电极上制得湿度传感器。对纳米纤维膜的表面形貌及微观结构进行了表征分析,并研究了该传感器基于颜色变化和电阻电容响应的湿度敏感特性。结果表明,由于碘化镍的颜色变化特性,随相对湿度(RH)从0增加到97%,NiI_(2)/TPU纳米纤维膜显示了从橘红色到黄绿色的颜色转变。此外,该湿度传感器表现出快速的响应/回复时间(0.9 s/9.9 s)、较宽的湿度监测区间(0~97%RH)、较小的洄滞度(0.4%RH)以及优异的稳定性能(>30 d)。