中文摘要：

设计合成一系列带不同极性功能基的新型共轭导电聚合物气敏材料；探索碳纳米管与共轭导电聚合物复合膜的可控制备；探索适宜的气敏元件结构及在小型叉指金电极上制备薄膜气敏元件的工艺条件；组装电阻型气体传感器及研究其对于气体（NO2，CH3OH等）的敏感特性（灵敏度、选择性、响应时间、重现性和稳定性等）；关联复合膜材料的组成结构、界面及表面特性等与其敏感特性的内在联系；研究复合膜对气体的敏感机理并建立相应理论模型；优化导电聚合物与碳纳米管的匹配，从而制备灵敏度高、选择性好、响应快、稳定性好的共轭导电聚合物/碳纳米管复合薄膜电阻型气体传感器。本研究将为共轭导电聚合物与碳纳米管复合提供有效的方法，为设计具有高的灵敏度和选择性，响应快、稳定性好的气体复合膜敏感材料提供理论依据，同时也为扩展共轭导电聚合物和碳纳米管在气体传感器方面的应用提供有益的尝试。

结论摘要：

采用自组装溶液原位聚合，气相聚合等方法，制备了系列共轭导电聚合物及其与碳纳米管复合气敏材料及气敏元件，研究了其对于氨气、三乙胺等气体的响应特性，考察了掺杂酸种类和浓度、自组装修饰、聚合温度、碳纳米管引入等对于气敏特性的影响。发现与碳纳米管复合新型气敏材料，在室温下具有高的响应灵敏度，快速响应。其对较高浓度氨气具有可回复响应，而无需加热或紫外光照处理，比常见的氨气传感器有很大改进。对于三乙胺气体响应非常灵敏，检测限可达到ppb级。提出气敏性能的改善可能与碳纳米管和共轭聚合物之间相互作用，促进电荷转移相关。采用盐酸羟铵盐修饰纳米碳管，其对于还原性气体检测体现出n型而不是常见的p型半导体的响应特性。以纳米SnO2和纳米Pd等与碳纳米管复合，可同时提高碳纳米管对醇类蒸汽的响应灵敏度和选择性。采用溶液共混和接枝等方法，将具有特定结构和末端基团的聚合物与碳纳米管复合，研究了其对甲醇、四氢呋喃、氯仿、三乙胺等气体的响应特性，发现聚合物组成结构、气体性质等对其响应特性均有明显影响。建立了一套元件制备装置以及气体响应特性。研究为设计合成新型气敏材料，提高其气敏响应特性提供了良好的借鉴。