Gas sensors based on conducting polymers – recent developments

This work discusses sensing performance dependence of PEDOT polymer and its composites on the counter ions used in the polymerization process. The sensors based on PEDOT-RGO composite show reversible response to NO2, while on PEDOT/LiClO4 irreversible. As a result, PEDOT-RGO could be used as a typical gas sensor, while sensor based PEDOT/LiClO4 could be used as an integrating gas sensor, also known as an accumulating gas sensor. The irreversible nature of the response occurs also in the case of polypyrrole/LiClO4. The nature of PPy response to toxic gases does not allow using the sensor in a conventional way. However, the information about the concentration could be acquired from the response using a linear approximation, a non-linear approximation and a tangent method.

---

Szybkie wykrywanie śladowych ilości toksycznych gazów w niedostatecznie wentylowanym środowisku jest niezbędne do skutecznej ochrony ludzkiego życia i mienia. Ochrona taka wymaga czujników zdolnych do wykrywania małych ilości gazu w krótkim czasie. Ostatnio wiele uwagi poświęca się nanotechnologii z użyciem polimerów przewodzących (CP) ze względu na ich właściwości fizyczne i chemiczne. Pomimo tych zalet, czujniki takie wciąż wymagają badań, które prowadzą do poprawy ich właściwości i umożliwią powszechne stosowanie. Użycie polimeru oraz tlenku grafenu/redukowanego tlenku grafenu, a także kompozytu polimer/RGO zmienia sposób działania czujnika i jego zastosowanie. Wielu naukowców wciąż sprzecza się co do roli polimerów oraz tlenku grafenu/redukowanego tlenku grafenu w czujnikach wykorzystujących kompozyt polimeru z GO/RGO. Wyjaśnienie tego stanowi wciąż duże wyzwanie. W artykule porównano różne zastosowania warstw polimerowych w zależności od użytego polimeru, a także w zależności od zastosowanej domieszki. Czujnik na bazie kompozytu PEDOT-RGO wykazuje odwracalną odpowiedź w obecności gazu NO2 i może zostać użyty jako tradycyjny czujnik gazu. Nieodwracalna natura odpowiedzi czujnika PEDOT-LiClO4 może być wykorzystana w zastosowaniu miernika całkowitego przepływu gazu NO2. Informacja o stężeniu gazu w przypadku czujnika PPy-LiClO4 może zostać wydobyta z użyciem aproksymacji liniowej, nieliniowej i metody tangensa.