Ti3C2-MXene used to enhance response/recovery speed and thermal stability of acrylate copolymer humidity sensor under abnormal temperature changes

材料科学 湿度 相对湿度 复合材料 磁滞 热稳定性 丙烯酸酯 电导率 聚合物 共聚物 化学工程 化学 热力学 物理 物理化学 量子力学 工程类
作者
Xuqi Hu,Xueting Yu,Zongxing Yu,Siyi Li,Tao Jin,Yufang Chen
出处
期刊:European Polymer Journal [Elsevier]
卷期号:203: 112658-112658
标识
DOI:10.1016/j.eurpolymj.2023.112658
摘要

MXene is a typical kind of 2D material with high specific surface, electrial conductivity, self-lubrication and abundant surface groups, which has received wide attention in the fields of electrochemistry, lubrication, sensors and electromagnetic shielding. In this work, MXene-containing polymer matrix composites (MHMA@ Ti3C2) are prepared to enhance the humidity response properties of conventional polyacrylate humidity sensitive materials. The result shows that the humidity response curve of MHMA@ Ti3C2 humidity film shows good linearity (R2 = 0.9992) in the relative humidity range of 30–90 %RH, with a high sensitivity of 63.7 kΩ/%RH. Meanwhile, the humidity response/recovery time of the MHMA@ Ti3C2 humidity film shortened from 310 s/312 s to 30 s/35 s, resulting in a much faster response speed. The wet hysteresis was reduced from 2.1 %RH to 0.34 %RH, and the lowest temperature change coefficient was reduced from 0.60 %RH/℃ to 0.44 %RH/℃ compared with MHMA. In the composites, MXene component significantly enhances the electronic migration capability during the humidity response, which improved the humidity-sensitive properties of the composites, and at the same time enhanced the response speed and temperature change resistance of the composites.

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