3D层状木基微压传感器的制备及性能

【目的】将去除木质素、半纤维素组分的木材作为传感器骨架材料，研究其与导电聚合物的含固比对压力传感器感测性能的影响，为开发基于绿色天然材料的低成本、高性能传感器提供新思路。【方法】以轻木为原料，通过NaClO₂、NaOH溶液两步法选择性地从细胞壁中去除木质素和半纤维素组分，应用冷冻干燥技术制备木基气凝胶并将其作为传感器骨架材料；采用浸渍法将气凝胶骨架浸入导电聚合物聚(3,4-乙烯二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT∶PSS)和偶联剂3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷(GOPS)混合溶液中，经冷冻干燥后低温加热使三者交联，制备3D层状木基微压传感器；对3D层状木基微压传感器进行结构形态表征和电学、感测性能测试，探讨木基气凝胶骨架与PEDOT∶PSS含固比对压力传感器感测性能的影响。【结果】木基气凝胶骨架结构机械可压缩性好、高度多孔、具有特殊分层结构，有利于PEDOT∶PSS和GOPS混合溶液吸附，CPG-0.25、CPG-0.5、CPG-0.75的电导率分别为0.02、0.15和3.04 mS·cm^-1,最大压缩应变分别为72%、62%和...