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基于表面羧基化量子点的电纺PVA纳米纤维柔性光致发光湿度传感材料
摘要： 柔性湿敏材料因其对触觉传感器监测环境湿度的关键作用而备受关注，使其能接近人类皮肤的功能。本研究基于光致发光（PL）与湿度的关系，制备了一种表面羧基化CdSe/CdxZn1-xS量子点（QDs）修饰的电纺聚乙烯醇（PVA）基纳米纤维薄膜作为高性能柔性湿度传感材料。该薄膜展现出优异的PL-湿度线性响应、10%-90%宽范围相对湿度检测能力、较快响应速度、良好可恢复性及柔韧性。其湿度传感机制可归因于PVA-QD界面处氢键断裂重组及质子转移过程。这种柔性湿敏材料有望成为电子皮肤中湿敏组件的理想候选材料。
关键词： 湿度传感、聚合物、光致发光、量子点
更新于2025-09-23 15:23:52
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加工条件对(Ba1-xCax)(Ti0.9Sn0.1)O3无铅陶瓷结构、湿度传感及介电性能的影响
摘要： 本研究通过固相反应法详细报道了高质量无铅钙钛矿(Ba1-xCax)(Ti0.9Sn0.1)O3 (BCTS) (x = 0.0–0.1)陶瓷的制备指南。除x ≥ 0.06呈现纯四方相结构（经X射线衍射XRD验证）外，x = 0.0–0.04组分均表现出正交-四方相变(TO-T)。采用配备能谱仪的扫描电镜(SEM-EDS)检测烧结陶瓷的微观结构和纯度，发现高钙含量时晶界存在孔隙。场发射扫描电镜(FE-SEM)用于观察煅烧粉末传感膜的形貌，该材料通过丝网印刷技术制成湿度传感器。所有组分在室温0–98%相对湿度范围内均呈现较差的湿度敏感特性。热台显微镜(HSM)研究表明，获得完全致密结构的最佳烧结温度为1400°C。当x = 0.02时获得最高介电常数(εr = 46,515, 10 kHz)和压电系数(d33 = 510 pC/N)。研究对比了氧化铝坩埚与铂坩埚对粉末处理的影响，通过能谱分析表明氧化铝坩埚会导致陶瓷中引入不期望的铝元素，而加盖铂坩埚可避免此问题。
关键词： 无铅陶瓷、湿度传感、相形成、加工工艺、介电性能
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于混合维度PdSe?/SiNWA异质结构的光伏探测器，用于自驱动、宽带光电探测、红外成像及湿度传感
摘要： 二维二硒化钯（PdSe2）薄膜因其独特的非对称晶体结构和卓越的光电特性而备受关注，在宽带和偏振光探测领域展现出巨大潜力。本研究首次开发出基于PdSe2/硅纳米线阵列（SiNWA）异质结构的高性能自驱动偏振敏感宽带光伏探测器。得益于SiNWA的强光限制效应和PdSe2的宽光谱吸收能力，该器件表现出显著的光伏特性：响应度高达726 mA W?1、比探测率达3.19×1014 Jones、超宽光谱响应范围覆盖0.2-4.6 μm、并能快速监测纳秒级脉冲光信号。特别值得注意的是，该异质结构器件实现了75的超高偏振灵敏度，在二维材料光电探测器中位居前列。凭借优异的成像能力，该探测器可在近红外（NIR）和中红外（MIR）波段实现高分辨率成像。此外，器件还展现出光增强型湿度传感特性，具有高灵敏度和快速响应/恢复特性?；谡庑┳吭叫阅埽琍dSe2/SiNWA异质结构在高性能偏振敏感宽带光探测、红外成像及湿度传感应用领域具有重要前景。
关键词： 湿度传感、氮化硅波导阵列、红外成像、光伏探测器、异质结构、宽带光电探测、二硒化钯
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于微结构光纤的法布里-珀罗干涉仪作为利用壳聚糖聚合物基质的湿度传感器用于呼吸监测
摘要： 本研究报道了一种基于特种微结构光纤（MOF）的湿度传感方法。采用堆叠拉制技术制备了悬空三芯MOF。通过在MOF孔洞内沉积壳聚糖聚合物基质，构建了低精细度传感头——该壳聚糖薄膜既作为传感材料，又与MOF孔洞形成法布里-珀罗干涉仪作为传感平台。实验证实该探头可成功用于实时呼吸监测，在90-95%RH范围内具有81.05 pm/(%RH)的最大灵敏度，传感器线性工作区间为70-95%RH。温度交叉干扰实验表明外部温度影响较低。在人体呼吸监测中，该探头展现出超快响应特性，上升时间和恢复时间分别为80毫秒和70毫秒。
关键词： 湿度传感、壳聚糖聚合物基质、呼吸监测、微结构光纤、法布里-珀罗干涉仪
更新于2025-09-19 17:13:59
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β-碳化硅纳米线薄膜的组装及湿度传感性能
摘要： β-SiC材料被视为第三代半导体，广泛应用于各类光电器件、高温电子器件等领域。与普通半导体相比，β-SiC材料因其卓越的化学和物理特性，在极端环境中替代单晶硅方面具有巨大应用潜力。基于此，β-SiC纳米线在任何方面都显然更受青睐。本文采用改进的化学气相沉积（CVD）法合成β-SiC纳米线，该工艺无需?；て澹⒔渥浦僚浔附鸬缂腟i/SiO2衬底上。通过场发射扫描电子显微镜（FESEM）测试制备样品的微观结构，利用电化学工作站测试设备测量电子器件的湿度传感性能。结果表明，β-SiC纳米线的电阻随环境湿度增加而升高，响应/恢复时间极短（0.5秒/0.5秒），并表现出优异的循环稳定性。这些优势使其极有可能应用于各种环境。
关键词： β-碳化硅纳米线，化学气相沉积法，电极，湿度传感
更新于2025-09-10 09:29:36
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湿度驱动的石墨烯/ Cloisite杂化薄膜的机械与电学响应
摘要： 通过浇铸氧化石墨烯和Cloisite Na+的水分散液，制得了湿度驱动且电响应的石墨烯/ Cloisite杂化薄膜。该均质薄膜兼具亲水性与高水蒸气阻隔性，能利用非对称湿度暴露下产生的跨膜水分梯度实现湿度驱动执行器。这种自支撑、柔性的杂化薄膜展现出高达75°的快速湿度触发双向弯曲，其弯曲角度可通过调节两种组分的相对含量进行调控。稳态下可保持最高60%的弯曲角度，对湿度产生显著且可靠的响应。此外，热处理使氧化石墨烯还原，赋予薄膜湿度依赖的电导率——从20%相对湿度（RH）时的1.5×10?? S提升至90% RH时的2.7×10?? S。这些薄膜被用于构建湿度敏感型电开关系统，其可逆驱动源于焦耳效应引发的水分脱附。由于制备简便且性能可调，这类新型石墨烯基材料适用于开发湿度驱动与电响应的执行器和传感器。
关键词： 石墨烯/蒙脱土杂化材料、湿度传感、湿度触发执行器、可逆弯曲
更新于2025-09-04 15:30:14