電化學傳感器用復合固體聚合物電解質研究.pdf

1、使用液體電解質的傳感器普遍存在漏液、腐蝕電子線路等問題，其使用壽命一般為1～2年。固體聚合物電解質（Solid Polymer Electrolyte，SPE）具有質輕和穩定性好等優點，將其應用于氣體傳感器中，能克服液體電解質傳感器存在的易泄露、短路、壽命短等問題。
　　 本文主要研究復合固體聚合物電解質膜的成分設計、制備工藝及其性能表征，其中包括PTFE基復合固體電解質膜和“三明治”結構的三層夾心電解質膜。首先對疏水性微孔聚四

2、氟乙烯(PTFE)膜進行親水處理。研究了處理介質、處理溫度和處理時間對親水性改善的影響。水接觸角測試表明親水處理后，膜水接觸角最小達22.6°。SEM、XRD、FTIR、XPS等表征結果證明親水改性是由于引入了親水性物質K0.27MnO2·0.54H2O和親水基團C=O。經親水處理后的PTFE膜，反復浸漬PVA(聚乙烯醇)/SiO2/STA(硅鎢酸)混合性電解質溶膠，得到PTFE基復合固體電解質膜。采用SEM、DSC-TG和電化學阻抗法

3、對表面和截面形貌、熱性能、電導率進行了研究。結果表明PTFE 復合電解質膜表面致密，熱穩定性良好，在230℃附近，仍能保持90%的質量，但是內部存在大量微孔，電導率較低。本文還研究了三層夾心復合固體電解質膜。利用液相法合成微米級別的(NH4)4SiW12O40（簡稱STA-NH4），然后利用磁力攪拌水浴加熱制備幾種不同成分的PVA/SiO2/STA-NH4混合溶膠作為外層，再制備幾種不同成分PVA/SiO2/STA 凝膠做為中間層，在潔