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湿度对聚苯胺氨气传感器性能影响的研究

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近些年来,随着农业和食品业的工业化和全球化程度不断加深,化肥的产量逐年增加,食品低温仓储的需求也在逐年的增长,而氨气从成本和能量转换效率等方面综合考虑是制冷剂的最佳选择,并得到大规模应用.但是,氨气的毒性和可燃性也受到广泛的关注,氨气可通过肺部进入血液后能够破坏人体组织,研究了相对湿度对聚苯胺氨气传感器性能的影响,发现相对湿度(RH)在10%~80%,氨气浓度在10~2500μL/L范围内时,聚苯胺膜对氨气的相对灵敏度随氨气浓度的增加而增加,在相同氨气浓度下响应时间随湿度的增加而变短,当氨气浓度小于400μL/L时,相对湿度则对相对灵敏度影响不大.但当氨气浓度大于500μL/L,相对湿度大于40%时,在相同氨气浓度下,随着相对湿度的增大,响应时间变短,但相对灵敏度降低.因为水分子加入后,NH3和H2O形成了大量更易于使聚苯胺去质子化的NH4OH分子,从而加快了反应速度,缩短了响应时间,而大量水分子(RH≥40%)的质子化作用降低了相对灵敏度.因此相对湿度是聚苯胺氨气传感器必须考虑的重要因素之一.

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