丙酮气体传感器的PANI/Au/Al_2O_3电极制备工艺优化

以微制程技术及电化学法制备PANI／Au／Al2O3电极，并组装成电阻式丙酮气体传感器。以恒电流法在不同电流密度下进行三阶段聚合，并利用混合物实验设计法对纳米结构PANI／Au／Al2O3电极的最佳制备工艺条件进行了优化。结果表明：分别固定聚合电流密度为40，60，80p．A／cm2进行三阶段聚合，当聚合电流密度按由小到大顺序，所得的PANI／Au／Al2O3电极稳定性最好。固定聚合电量为35mC，当三阶段电量比为0．35：0．33：0．32时，对于9958×10-6丙酮得到最大的感测电阻变化率为7．55％。丙酮气体浓度在（475—1189）×10-6与（23～118）×10-6范围内，对应灵敏度分别为1．2×10-3和6．4×10-3％／10-6，平均响应时间为3min。

基于PANI/Au/Al2O3的丙酮气体传感器选择性及感测机理研究

以PANI为敏感材料,采用电聚合法制备PANI/Au/Al2O3电极,组装成感测系统,并以干燥的N2为背景气体,对23~1189ppm浓度范围的丙酮气体进行感测.分别添加O2、CO2、NH3、水蒸气作为干扰气体进行选择性实验.结果表明,当以O2或CO2作为干扰气体时,该气体传感器的灵敏度均有所降低,但混合气体中丙酮的浓度与感测电极的电阻变化率仍具有良好的线性关系;当加入水蒸气(30%RH)或4ppm氨气时,该丙酮气体传感器的电阻变化率分别稳定在5%和4%左右基本不变,不随丙酮气体浓度的改变而改变,说明该传感器受水分和氨气的干扰非常大.最后分别对PANI与丙酮、CO2、NH3、水蒸气进行反应的机理进行了分析.