一种液晶型酞菁锌的NO2气敏性质

摘要

酞菁类配合物是一类性能优良的有机半导体气敏材料，相比于无机气敏材料，酞菁类配合物可以在低温环境下进行工作，同时，经过修饰的酞菁配合物具有较高的溶解度，可以将其溶解在有机溶剂中，用旋涂法制备纯有机薄膜，这种方法方便快捷，成本低廉。
　　论文中，本课题组设计合成了具有液晶性质的酞菁锌配合物，并对其液晶态的形貌进行了表征，通过旋涂法制备了酞菁薄膜，将薄膜进行退火处理后观察了薄膜形貌的变化，测试了酞菁锌薄膜对NO2的气敏性质。
　　本论文的主要内容如下:
　　1、以4，5-二氯邻苯二腈和5-羟基间苯二甲酸二甲酯为起始原料，合成了4，5-二[（3，5-二甲氧基羰基）苯氧基]邻苯二腈。然后，以锌离子为模板、正戊醇为溶剂，利用1，8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)为催化剂，加热反应合成出目标锌酞菁，并对其进行核磁，紫外等表征。
　　2、将所得酞菁锌配合物进行热重分析，并且在偏光显微镜下观察酞菁锌配合物的液晶态形貌。实验证明合成酞菁锌为盘状热熔液晶，其晶态至液晶态转变温度为79℃，液晶态至液态转变温度为158℃。
　　3、用旋涂法制备酞菁锌薄膜，并对薄膜进行退火处理，在原子力显微镜和光学显微镜下观察退火前后薄膜的形貌变化。
　　4、对酞菁薄膜进行了NO2气体的气敏测试，对比退火前后酞菁锌薄膜对NO2的响应值的变化，并找出最适响应温度。实验证明退火后的酞菁薄膜器件由于多孔结构的消失使其响应值降低，测试最适温度为60℃。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 气体传感器的分类

1．3 气敏传感器的主要工作参数

1．4 气敏传感器的研究进展

1．5 酞菁类气敏传感器

1．5．1 酞菁的结构及基本性质

1．5．2 酞菁的气敏机理

1．5．3 影响酞菁气敏性质的因素

1．6 工作内容和创新点

1．6．1 工作内容

1．6．2 创新点

参考文献

第二章 液晶型酞菁锌的合成、性质及薄膜形貌表征

2．1 引言

2．2 液晶型酞菁的合成

2．2．1 实验试剂

2．2．2 实验仪器

2．2．3 反应步骤

2．3 酞菁锌的结晶性质

2．3．1 酞菁锌的热重曲线

2．3．2 酞菁锌的液晶态形貌

2．3．3 酞菁锌薄膜的制备

2．4 小结

参考文献

第三章 酞菁锌薄膜对二氧化氮的气敏性质

3．1 引言

3．2 实验仪器的搭建

3．2．1 叉指电极片的设计

3．2．2 气敏测试仪器的搭建

3．3 实验方法

3．3．1 叉指电极基片的清洗

3．3．2 酞菁旋涂薄膜的制备

3．3．3 酞菁薄膜Ⅰ-Ⅴ曲线的测试

3．3．4 酞菁薄膜的气敏测试

3．4 实验结果讨论

3．4．1 Ⅰ-Ⅴ曲线测试结果

3．4．2 酞菁薄膜的气敏性质的测试结果

3．5 小结

参考文献

第四章 总结与展望

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文