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Combination of polymeric substrates and metal-polymer nanocomposites for optical humidity sensors

机译：用于光学湿度传感器的聚合物基材和金属 - 聚合物纳米复合材料的组合

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This paper reports a combination of self-supported, 80-mu m-thick polymeric substrates of poly(dimethyl siloxane), poly(methyl methacrylate), poly(vinyl alcohol) (PVA), and poly(N-vinylpyridine) (PVP) and nanocomposites, silver nanoparticle (nAg)/0.1% PVP (S1) and nAg/0.1% PVA (S2), for use in optical-transmission-type humidity sensors. Composites are synthesized by a chemical reduction method at optimum conditions, giving particle sizes of 5-10 nm and 10-20 nm, respectively, for nAg/0.1% PVP and nAg/0.1% PVA. Composite formation is confirmed using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The role of polymers in obtaining a smaller Ag particle size is studied using ultraviolet-visible spectroscopy and transmission electron microscopy. The nanocomposite is coated onto substrates either on a single side or on both sides by dip coating. The humidity response of nAg/0.1% PVP-0.1% PVP- nAg/0.1% PVP (S1-PVP-S1) sensors, measured using the direct optical transmission method, exhibits an enhancement in sensitivity [0.88 +/- 0.04 (/% RH)] for the humidity range 6-94% RH and response (6 s) and recovery (8 s) times compared to nAg/0.1% PVP-PVP S1-PVP sensors and a linear response (R-2 = 0.99). An attempt is made to explain the sensing process with the help of FTIR spectra in dry and humid environments. (c) 2018 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2019, 136, 47035.
机译：本文报告了多负载的80μm厚的聚（二甲基硅氧烷），聚（甲基丙烯酸甲酯），聚（乙烯醇）（PVA）和聚（N-乙烯基吡啶）（PVP）的组合的组合和纳米复合材料，银纳米粒子（NAG）/ 0.1％PVP（S1）和NAG / 0.1％PVA（S2），用于光透射型湿度传感器。通过化学还原方法在最佳条件下合成复合材料，粒度分别为NAG / 0.1％PVP和NAG / 0.1％PVA分别为5-10nm和10-20nm。使用傅里叶变换红外光谱（FTIR）确认复合形成。使用紫外线可见光光谱和透射电子显微镜研究聚合物在获得较小的Ag粒度中的作用。通过浸涂将纳米复合材料涂覆在单侧或两侧的基质上。使用直接光传输方法测量的NAG / 0.1％PVP-0.1％PVP-NAG / 0.1％PVP（S1-PVP-S1）传感器的湿度响应表现出灵敏度的增强[0.88 +/- 0.04（/％） RH）]对于湿度范围，与NAG / 0.1％PVP-PVP S1-PVP传感器和线性响应相比，湿度范围6-94％RH和响应（6秒）和恢复（8秒）次（R-2＆ = 0.99 ）。在干燥和潮湿环境中的帮助下，尝试解释感测过程。 （c）2018 Wiley期刊，Inc.J.Phill。聚合物。 SCI。 2019,136,47035。

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