刘文龙， 李俊霞， 易攀婷， 杜景顺， 郭升赢， 张　崟

(1.成都大学 生物工程学院，四川 成都 610106；2.台湾勤益科技大学 化工与材料工程系，台湾 台中 411)



丙酮气体传感器的PANI/Au/Al2O3电极制备工艺优化*

刘文龙1,2， 李俊霞1， 易攀婷1， 杜景顺2， 郭升赢2， 张崟1

(1.成都大学 生物工程学院，四川 成都 610106；2.台湾勤益科技大学 化工与材料工程系，台湾 台中 411)

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40,60,80 μA/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35 mC，当三阶段电量比为0.35∶0.33∶0.32时，对于9 958×10-6丙酮得到最大的感测电阻变化率为7.55 %。丙酮气体浓度在(475～1 189)×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3 min。

混合物实验设计法； 气体传感器； 丙酮； 电极； 选择性

0　引　言

导电高分子聚苯胺(PANI)具有易于合成、三种稳定的氧化还原态(氧化态、还原态和本征态)以及良好的环境稳定性等优点而成为常见的气体传感材料[1,2]。PANI作为一种良好的传感材料已经被用在侦测H2[3],NH3[4],H2S[5]和N2H4[6]等气体上。针对单一丙酮气体的研究，多偏向于较高浓度的丙酮侦测，应用于工厂中预防火灾以及防爆等，而应用于低浓度的丙酮气体(ppm级)的感测较少。有人报导利用碳纳米管作为感测活性物的阵列式传感器，配合主成分分析(PCA)，可用于辨别人体是否患有糖尿病[7]。……