电纺PANIPEO纳米纤维传感器制备与应用.pdf

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1、2015年第34卷第8期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechn01ogies)121DOI：10．13873／j．1000--9787(2015)08--0121--03电纺PANI／PEO纳米纤维传感器制备与应用孙凡，王沧，施陈飞，潘敏(浙江大学生物传感器国家专业实验室生物医学工程教育部重点实验室生物医学工程与仪器科学学院，浙江杭州310027)摘要：采用静电纺丝法制备了聚苯胺／聚环氧乙烷(PANI／PEO)纳米纤维，研究了电压、接收距离对电纺PANI／PEO纳米纤维直

2、径的影响，对电纺参数进行了优化。通过对电纺接收端的控制，制备了平行纳米纤维阵列，实现了纳米纤维的定向排布；通过对电纺射流沉积次数的控制，制备了PANI／PEO纳米单纤维传感器，并对NH3进行了气敏性测试。结果表明：当电纺电压为2OkV且接收距离为20cm时，获得的PA．NI／PEO纳米纤维直径为105nm，且形貌较佳，在此优化参数条件下制备的单纤维PANI／PEO纳米传感器在常温下对低浓度的NH。有良好的线性响应输出。关键词：静电纺丝；聚苯J穆’／聚环氧乙烷；纳米纤维；传感器中图分类号：TQ340．64文献

3、标识码：A文章编号：1000--9787(2015)08-0121-03PreparationandapplicationofPANI／PEOnanofibersensorbasedonelectr0spinningSUNFan，WANGCang，SHIChen—fei，PANMin(NationalKeyLaboratoryofBiosensorTechnology，KeyLaboratoryforBiomedicalEngineering，MinistryofEducation，CollegeofBio

4、medicalEngineering&InstrumentScience，Zh~iangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract：Polyaniline／polyethyleneOxide(PANI／PEO)nanofiberispreparedbyelectrospinning，andefectsofvoltageandreceivingdistanceondiameterofelectrospinningPANI／PEOnanofiberarestudiedand

5、eleetrospinningparametersareoptimized．Parallelnanofiberarraysarepreparedbycontrollingthereceiverandorientationarrangementofnanofiberisrealized；singlenanofibersensorispreparedbycontrollingdepositiontimesofeleetrospinningsolutionjetsanddetectonNH3．Theresulti

6、ndicatesthatPANI／PEOnanofiberwithdiameterof105nmispreparedwhenthevoltageis20kVandthereceivingdistanceis20cm，andthePANI／PEOnanofibersensorpreparedunderaboveoptimizedparametershasgoodlinearresponsetolowconcentrationNH3atroomtemperature．Keywords：electrospinni

7、ng；polyaniline／polyethyleneoxide(PANI／PEO)；nanofiber；sensor0引言术，因具有直接、连续、均一、装置简易等特点而被广泛应纳米纤维具有传统结构材料所不具有的表面效应与小用。通过对电纺参数与纤维接收方式的控制，可实现纳米尺寸效应_1J，这些效应可以提高材料反应性能、机械强度、纤维直径、形态与取向可控，且相同条件下制备的纳米纤维渗透性能、光电质量等，使得纳米纤维被广泛应用于防护装具有良好的一致性。备引、生物医用材料。，、纳米模板引、过滤材料以及传微纳传感器近

8、来受到广泛关注，目前以纳米功能材料感器．8等领域。为敏感薄膜结构的传感器尺寸依然较大，且对工艺依赖性导电聚合物纳米纤维具有直径小、比表面积大、表面功强，制备一致性较差，而将纳米材料与微纳结构传感器结合能易于实现等优点，同时具备良好的掺杂特性，作为气敏材起来是一个发展方向。因此，本文结合以上所述各技术，基料能有效增大接触面积，提升稳定性，改善传感性能。同时于纳米高聚物敏感材料进行了纳米单纤维结构气敏传感器导电聚合物