自修复超疏水导电涂料用于自清洁和对湿度不敏感的氢传感器

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:10
文章英文标题
Self-healing superhydrophobic conductive coatings for self-cleaning and humidity-insensitive hydrogen sensors
正文
氢( H2 )传感器广泛应用于化学精炼、半导体加工、燃料电池、储氢/分离等领域,但其传感性能和使用寿命极易受到灰尘、水和湿度的污染。为了解决这一问题,本研究采用喷涂法制备了钯( Pd )纳米修饰的多壁碳纳米管( Pd- CNTs )、聚二甲基硅氧烷( PDMS )和1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷( POTS )的混合超疏水H2传感器。所制备的Pd- CNTs / PDMS / POTS传感器具有良好的导电性、优异的超疏水性能和室温下稳定的H2传感能力,空气中H2的检测范围为100 ~ 10000ppm。超疏水性能的集成使得Pd - CNTs / PDMS / POTS传感器在高湿环境下具有高度的斥水性以防止水损害、自清洁以去除粉尘污染、湿度不敏感以保持H2传感性能。更为重要的是,当超疏水性能受到化学损伤时,Pd- CNTs / PDMS / POTS传感器能够通过POTS和PDMS从本体中迁移,自发地、反复地修复其损伤的超疏水性能,保证对H2传感器的长期保护。此外,由于CNTs的电热转换能力,施加6.0 V的电压,Pd- CNTs / PDMS / POTS传感器的温度可以很容易地提高到50.1℃,大大加快了传感器的自修复过程。
文章内容(英文)
Hydrogen (H\u003csub\u003e2\u003c/sub\u003e) sensors are widely used in applications such as chemical refining, semiconductor processing, fuel cells, and hydrogen storage/separation. However, their sensing performance and service life are highly prone to contamination by dust, water, and humidity. To solve this problem, in this study, we report the fabrication of self-healing superhydrophobic H\u003csub\u003e2\u003c/sub\u003e sensors by spray coating a mixture of palladium (Pd) nanoparticle-decorated multiwalled carbon nanotubes (Pd-CNTs), polydimethylsiloxane (PDMS), and 1H,1H,2H,2H-perfluorooctyltriethoxysilane (POTS). The resulting Pd-CNTs/PDMS/POTS sensors exhibit a good conductivity, excellent superhydrophobicity, and stable H\u003csub\u003e2\u003c/sub\u003e sensing ability at room temperature with a detection range of 100 ∼ 10,000 ppm H\u003csub\u003e2\u003c/sub\u003e in air. The integration of superhydrophobicity makes the Pd-CNTs/PDMS/POTS sensors highly water repellant to prevent water damage, self-cleaning to remove dust contamination, and humidity-insensitive to maintain the H\u003csub\u003e2\u003c/sub\u003e sensing performance under highly humid environments. More importantly, when the superhydrophobicity is chemically damaged, the Pd-CNTs/PDMS/POTS sensors are capable of spontaneously and repeatedly healing their damaged superhydrophobicity through the migration of POTS and PDMS from the bulk, guaranteeing long-term protection to the H\u003csub\u003e2\u003c/sub\u003e sensors. Additionally, owing to the electrothermal conversion ability of CNTs, the temperature of Pd-CNTs/PDMS/POTS sensors can be readily increased to 50.1°C by applying a potential of 6.0 V, which greatly accelerates the self-healing process of the sensors.
来源出处
Journal|[J]Chemical Engineering Journal2021. PP 128353-
DOI
https://doi.org/10.1016/J.CEJ.2020.128353

PDMS臻品推荐

PDMS-微流控基质材料-PDMS/道康宁SYLGARD184-聚二甲基硅氧烷/0.5KG(组)

产品说明书PDF自助在线看:http://www.pdmshub.com/sih

信息更新:

美国总工厂生产的0.5KG原始包装的PDMS延期至2021年9月16日后才能交货,默认我们将发国内库存的进口分装产品(02085925-0.5KG);另受制于有机硅大幅涨价潮影响,2021年9月1日后将上调销售价格,另行通知。Dow Corning=道康宁=Dow SiL=陶氏,都是同一家公司。 2021.09.01更新

美国总工厂生产的0.5KG包装的PDMS恢复正常进口,合法正规,质量金标准,欢迎订购使用。并承诺从我司购买的皆为原厂包装,100%未开封,附带技术手册,非国产灌装仿制、非分装、非仿冒外包装产品,可以放心使用。大量订购更有优惠。2021.04.01更新

备注:由于dowsil与道康宁公司合并,美国总工厂生产的PDMS,价格涨幅高达1倍之多,因针对科研用户使用,特备货规格0.5KG。如果您需要美国总工厂原厂生产的大规格包装的预定,可以与QQ 11366508联系给予报价/货期。2021.05更新

此链接为PDMS-微流控芯片/PDMS/道康宁SYLGARD184/小桶0.5KG装的链接。

一般性的产品性能参数表参考以下小桶装的参数:

微流控芯片/PDMS/道康宁SYLGARD184;微流控芯片/PDMS/道康宁SYLGARD184;微流控芯片/PDMS/道康宁SYLGARD184;

品牌型号:道康宁SYLGARD184

包装规格:0.5KG/罐[含有45.4g固化剂,总重量为0.5KG]

产品颜色:保质期限:36个月

存放环境说明:室温,阴凉处保存

备注说明:

美国道康宁道康宁SYLGARD 184硅橡胶是由液体组分组成的双组分套件产品,包括基本组分与固化剂。基本组分与固化剂按10:1重量比完全混合,中等粘度混合液的稠度与SAE 40机油相似。无论厚薄,混合液将固化成为具有韧性的透明弹性体,最适用于电子/电气方面的封装与灌封应用。 道康宁SYLGARD 184硅橡胶在25~150℃的温度范围内固化,无放热现象,无需二次固化。固化过程完成后,可立即在-55~200℃的温度范围内使用。 产品特性:低毒性,在常规的工业操作中,无特别的注意事项; 无溶剂或固化副产物, 固化时不放热;无需特殊的通风条件,不会产生腐蚀;固化时,收缩量小; 固化后, 透明具有弹性;抗震与减缓机械震动;振动的传递性能小;元件可裸视检查与易修补性; 环保性能;低吸水性,良好的耐辐射性能;高真空状态下的低漏气性; 优异的电性能;较大温度范围内的稳定性, 抗解聚;在-55~200℃范围内,甚至在密闭状态下保持弹性与柔韧性,性能稳定; 阻燃性,UL可燃性分级为94 V-1,温度等级:130℃ 产品用途: 道康宁SYLGARD 184硅橡胶在电气/电子的封装与灌封方面有广泛的应用。