纳米TiO_2修饰MoS_2薄膜湿敏传感器实验研究

通过水热法制备了MoS_2和TiO_2,采用层层自组装制作电容型薄膜湿敏传感器,在11%~97%RH湿度范围内的测试结果表明其灵敏度高达150 270%,而且具有快速响应及恢复特性。采用STM32、结合LabVIEW进行了硬件电路设计以及程序编写,实现了湿度测量和人体呼吸频率的监控,构建了人机界面友好的实验测试平台。     

基于LabVIEW的石墨烯复合薄膜湿度检测装置开发

采用静电层层自组装方法在叉指电极上制备石墨烯/氧化铜复合薄膜器件,结合LabVIEW与单片机系统制作了一种新型湿度检测平台并进行相关测试。测试结果表明,所制备的石墨烯/氧化铜薄膜器件及其测试平台对湿度响应特性良好,体现了纳米技术在工程实际的新应用。该检测平台制作成本低、易操作,为传感器检测技术在实际应用方面提供了新的借鉴,同时促进了学生对湿度检测实验的深度理解,有效提升了学生学习的积极性和教学效果。     

碳纳米管修饰Zn_2SnO_4薄膜的氨气传感器及特性测试

以碳球作为牺牲模板,采用水热法制备具有空心球结构的双金属复合纳米材料Zn2SnO4,并采用多壁碳纳米管(multi-wall carbon nanotubes,MWNTs)对其进行掺杂修饰,进而制备出MWNTs/Zn2SnO4纳米复合薄膜传感器件;通过扫描电子显微镜(SEM)对复合敏感薄膜进行表征分析,并在室温下对其开展氨气的敏感特性测试。实验结果表明,该传感器在室温下对氨气具有较好的气敏响应,包括较高的灵敏度、较快的响应-恢复特性、良好的线性度及稳定性等,为气体检测分析与先进传感技术提供了重要手段。     

水热合成WO_3薄膜乙醇传感器及其检测装置

以钨酸钠和硫酸氢钠为原料,采用水热热合成方法制备了纳米WO_3,采用陶瓷管为基底构建了WO_3薄膜传感器,测试了WO_3薄膜传感器在不同工作温度下对乙醇的气敏性能。结果表明:WO_3薄膜传感器在250℃时获得最佳响应,具有良好的乙醇气体敏感特性。开展相关硬件电路设计以及程序编写,采用STM32微处理器和LabVIEW技术制作了乙醇气体检测装置。该装置具有稳定可靠、操作简便、实用性强的优点。     

基于氧化锌修饰的碳纳米管传感器的可燃气体检测平台开发

采用层层自组装技术在叉指电极上制备碳纳米管-氧化锌薄膜器件,结合可编程逻辑控制器(PLC)与上位机组态王监控软件制作了一种新型气体检测平台。实验结果表明,所制备的氧化锌修饰碳纳米管薄膜器件及其测试平台对甲烷气敏响应特性良好,而且该检测平台制作成本低、易操作,为传感器检测技术在实际应用方面提供了新的借鉴,也有利于提升学生学习的积极性和教学效果。     

石墨烯薄膜应变检测实验装置的设计与应用

将纳米科学与检测技术相结合,采用静电诱导自组装工艺制备石墨烯薄膜作为敏感材料,基于555多谐振荡器与单片机设计了石墨烯薄膜应变检测仪实验装置,并对其性能进行实验研究。结果表明,该实验装置具有响应快速、灵敏度高、柔韧性以及良好的恢复特性。以"新材料-新工艺-新器件-新应用"为主线,促进了微电子、纳米技术、工程材料、信息检测的学科交叉与融合,有利于提升学生创新意识,探究思维能力和工程实践能力。     

基于超高频射频识别技术的共形湿度传感器

针对湿度检测无线传感的问题，设计了一种基于超高频射频识别技术的共形湿度传感器。该传感器中间加载射频识别芯片，以获取来自阅读器的电磁能量，实现无线无源的数据传输；以锥形软木介质作为湿敏材料，降低了设计的成本；采用共形设计，提高了结构的紧凑性。仿真和测试表明，该结构在超高频840～960 MHz有良好的湿度感应效果。利用传感器接收到的后向散射功率，分析并建立功率-湿度曲线，实现湿度检测的目的。     

基于PCA和GA融合算法的湿度传感器校准实验研究

针对湿度传感器因湿滞或温度漂移等因素引起的非线性问题,提出一种基于主成分分析(PCA)和遗传算法(GA)融合优化神经网络(BP)传感器校准改进措施。以HR202电阻型湿度传感器为例,分别在5个温度和10种饱和盐溶液标准湿度环境下进行测试,对采集的数据首先利用PCA算法"降维",通过提取温度和湿滞补偿的主要信息,在原信息损失较小的前提下,将BP传感器校准多维问题简化,然后采用GA-BP对样本进行训练。经实验测试和Matlab平台仿真研究结果表明,基于PCA和GA融合算法处理的神经网络对湿度传感器定标校准数据相比该产品示值校准精度从±5%RH提高到±3%RH,训练速度相比传统BP方法提高3~5倍。该方法在湿度传感器校准测量精度提高方面有参考价值。     

基于丝肽功能化石墨烯增敏多巴胺电化学传感构建综合实验体系

基于高分子丝肽功能化石墨烯(SP-Gr)的制备、表征及在多巴胺电化学传感中的应用,构建了综合实验体系。采用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X-射线光电子能谱、X-射线衍射、紫外/可见光谱等表征丝肽功能化石墨烯纳米复合材料。将SP-Gr纳米复合物修饰至玻碳电极表面构建多巴胺电化学传感器,采用伏安法和交流阻抗谱表征传感界面,优化了实验条件,并实现了多巴胺电化学分析检测。     

SnO2薄膜气体传感器研究新进展

文章综述了近年来国际上SnO2薄膜气体传感器在制备方法与性能修饰方面研究的新进展。对于各种SnO2薄膜气体传感器的制备方法总结了其优缺点,并对各种修饰、改善SnO2薄膜气体传感器性能的方法进行了归纳。SnO2薄膜气体传感器的制备与性能修饰、改进是下一步发展方向的基础。期望通过这一简单、浅略的综述,能使读者对近年来SnO2薄膜气体传感器基础研究方向的发展有所了解。