研究目的
开发一种基于柔性衬底的功能化单壁碳纳米管氨气传感器，实现室温下工作的高灵敏度、柔性和透明特性。
研究成果
所开发的官能化单壁碳纳米管薄膜是一种透明、柔韧且对氨气高度敏感的传感器，在弯曲条件下仍具有良好的选择性和性能，适用于环境监测领域低成本、一次性及可穿戴应用场景。
研究不足
该传感器需要少量外部能量（加热至40°C）才能恢复基线电阻，且功能化过程可能影响长期稳定性或引入变异性。该方法仅限于室温操作，可能不适用于高温环境。
1：实验设计与方法选择：
采用湿化学法在透明片上合成功能化单壁碳纳米管（SWCNT）薄膜，包括王水处理以引入羧基以及抗坏血酸还原步骤。制备PMMA与氯仿的对照薄膜用于对比。
2：样品选择与数据来源：
以SWCNT粉末为起始材料，在透明片上沉积薄膜。
3：实验设备与材料清单：
设备包括FTIR显微镜（Thermo-Nicolet continuum）、场发射扫描电镜（FESEM，Supra 40，Carl Zeiss）、透射电镜（TEM，H-9000 NAR，Hitachi）、分光光度计（SPECTRASCAN UV 2600，Chemito）、拉曼显微镜（Renishaw）、半导体参数分析仪（Keithly 4200 SCS）、质量流量控制器（MKS 247）、气体混合器、测试腔室及数据采集单元（Agilent 34972A LXI）。材料包括SWCNTs、王水、抗坏血酸、PMMA、氯仿、丙酮及透明片。
4：7）、气体混合器、测试腔室及数据采集单元（Agilent 34972A LXI）。材料包括SWCNTs、王水、抗坏血酸、PMMA、氯仿、丙酮及透明片。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：SWCNTs经王水处理后洗涤，与抗坏血酸超声混合，通过蒸发沉积于基底。采用FTIR、FESEM、TEM、透光率、拉曼光谱及I-V测试对薄膜进行表征。气体传感实验中，将薄膜置于受控腔室暴露于氨气等气体，通过数据采集系统测量电阻变化。
5：数据分析方法：
传感器响应计算公式为(R_vapour - R_N2)/R_N2 * 100%；利用BenchLink Data Logger Pro等软件分析灵敏度、响应时间及选择性数据。
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获取完整内容-
FESEM
Supra 40
Carl Zeiss
Imaging the morphology of SWCNT films to observe network structure.
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TEM
H-9000 NAR
Hitachi
Transmission electron microscopy imaging of SWCNT films.
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Semiconductor Parameter Analyzer
4200 SCS
Keithly
Performing current-voltage (I-V) characteristics measurements.
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Data Acquisition Unit
34972A LXI
Agilent
Real-time data collection of resistance changes during gas sensing.
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FTIR microscope
continuum
Thermo-Nicolet
Characterization of CNT films to verify carboxyl group attachment via FTIR measurements.
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Spectrophotometer
SPECTRASCAN UV 2600
Chemito
Measurement of transmittance and absorbance spectra of the films.
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Raman Microscope
Renishaw
Obtaining Raman spectra to characterize SWCNTs.
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Mass Flow Controller
247
MKS
Controlling gas flow rates in the sensing setup.
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