二元碳材料-导电聚合物复合纳米气敏薄膜及其制备方法

摘要

本发明公开了二元碳材料-导电聚合物复合纳米气敏薄膜及其制备方法，它由二元碳材料和导电聚合物材料通过化学聚合自组装形成的复合薄膜，所述二元碳材料为石墨烯材料与碳纳米管、碳纳米纤维、纳米多孔碳或纳米石墨中任一种的组合。本发明充分利用碳纳米材料良好的导电性、高比表面积及导电聚合物的特异响应特性，同时发挥不同材料间产生的协同效应和互补作用，再结合有序可控的自组装成膜方法，可制备出具有优异气敏特性的复合纳米薄膜。该发明为高性能、低成本、可室温工作的气体传感器用敏感薄膜开辟了新途径。

主权项

二元碳材料‑导电聚合物复合纳米气敏薄膜的制备方法，所述二元碳材料‑导电聚合物复合纳米气敏薄膜是由二元碳材料和导电聚合物材料通过化学聚合自组装形成的复合薄膜，所述二元碳材料为石墨烯材料与碳纳米管、碳纳米纤维、纳米多孔碳或纳米石墨中任一种的组合，其特征在于，包括以下步骤：① 对基片表面进行清洗与亲水处理；② 采用聚电解质溶液对基片表面进行带负电处理；③ 配置二元碳材料分散液，并辅以超声分散或/和磁力搅拌使二元碳材料分散均匀，运用表面活性剂对二元碳材料表面进行改性；④ 调节二元碳材料分散液pH值；加入导电聚合物单体并搅拌均匀；⑤ 加入聚合助剂，引发化学聚合反应；当溶液温度发生变化时，将处理为带负电的基片插入反应溶液中，导电聚合物经过掺杂后高分子链中发生离域化而产生正电荷，通过静电吸引成膜；⑥ 当反应温度达到稳定状态后，取出基片，并进行清洗，去除表面附着物或大颗粒沉淀；⑦ 将基片保存在真空干燥箱中备用。