面向VOC气体检测的二硫化钼基气敏阵列及测定模型研究

发布时间：2023-04-02 00:12

　　近年来,室内外环境气体污染日趋严重,已严重影响到人们的日常生活。其中,室内挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOC)因其包含种气体种类繁多、在空气中浓度低、存在范围常见且广泛、对人体危害大而引起人们的广泛关注。因此,如何实现对VOC气体的组分识别及浓度测定,进而采取有效措施进行治理,对遏制气体污染程度,提升空气质量具有非常重要的现实意义。本论文致力于探究纳米修饰二硫化钼(MoS₂)气敏阵列协同智能信息处理技术构建VOC气体检测系统。主要完成以下研究工作:在采用一步水热路线合成金属氧化物(MOx)和MoS₂纳米材料的基础上,通过两步水热及层层自组装技术制备纳米复合敏感薄膜传感器。借助XRD、SEM、TEM及其他表征技术对薄膜材料的表面形貌、晶格结构、比表面积等进行分析。随后对制备的Co₃O₄/MoS₂、Pd-TiO₂/MoS₂以及In₂O₃/MoS

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 VOC气体检测技术研究现状
        1.2.2 基于纳米修饰二硫化钼气敏传感器研究现状
        1.2.3 气敏阵列智能检测技术研究现状
    1.3 论文主要研究内容
第2章 面向VOC气体检测的气敏薄膜传感器制备及表征
    2.1 气敏传感器件的结构设计与制备
    2.2 气敏材料的制备
        2.2.1 所需试剂与仪器
        2.2.2 水热法制备MoS₂及MOx
        2.2.3 水热法合成MOx
    2.3 MOx/MoS₂ 复合薄膜气敏传感器件的制备
        2.3.1 水热法制备复合气敏薄膜
        2.3.2 层层自组装技术构筑复合气敏薄膜
    2.4 气敏薄膜材料的表征
        2.4.1 XRD表征
        2.4.2 SEM表征
        2.4.3 TEM表征
        2.4.4 其他表征技术
    2.5 本章小结
第3章 基于纳米修饰二硫化钼传感器对VOC气体的气敏特性
    3.1 气敏测试环境搭建
    3.2 基于自组装技术的Co₃O₄/MoS₂ 传感器对NH₃ 的气敏特性
        3.2.1 Co₃O₄/MoS₂ 薄膜传感器对NH₃ 的响应特性
        3.2.2 Co₃O₄/MoS₂ 薄膜传感器对NH₃ 的选择性及敏感特性分析
    3.3 基于水热法的Pd-TiO₂/MoS₂ 传感器对C₆H₆ 的气敏特性
        3.3.1 Pd-TiO₂/MoS₂ 薄膜传感器对C₆H₆ 的响应特性
        3.3.2 Pd-TiO₂/MoS₂ 薄膜传感器对C₆H₆ 的选择性及敏感特性分析
    3.4 基于自组装技术的In₂O₃/MoS₂ 传感器对HCHO的气敏特性
        3.4.1 In₂O₃/MoS₂ 薄膜传感器对HCHO的响应特性
        3.4.2 In₂O₃/MoS₂ 复合薄膜传感器对HCHO的选择性及敏感特性分析
    3.5 纳米修饰MoS₂ 复合薄膜敏感机理揭示
    3.6 本章小结
第4章 基于纳米修饰二硫化钼气敏阵列对VOC气体的响应分析
    4.1 构筑气敏阵列薄膜传感器的筛选
    4.2 多组分气体气敏测试环境搭建
    4.3 气敏阵列对多组分混合VOC气体响应
        4.3.1 两组分混合气体响应
        4.3.2 三组分混合气体响应
    4.4 气敏阵列对多组分混合VOC气体的响应数据分析
        4.4.1 两组分混合气体的响应数据分析
        4.4.2 三组分混合气体的响应数据分析
    4.5 本章小结
第5章 基于二硫化钼气敏阵列对VOC气体预测模型的研究
    5.1 问题提出
    5.2 最小二乘支持向量机
    5.3 VOC气体组分预测模型
        5.3.1 基于粒子群优化LSSVM的 VOC气体组分预测模型
        5.3.2 基于贝叶斯证据框架优化LSSVM的 VOC气体组分预测模型
        5.3.3 VOC气体组分预测模型对比分析
    5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢



本文编号：3778135