飞速发展的互联网,正有力地推动万物互联时代的到来,传感器作为物联网发展的基石,其重要性不言而喻。湿度传感器在微电子制造、军事军工、航空航天等领域发挥着重要作用。目前广泛使用的无机盐型湿度传感器,存在稳定性差、监测响应过程复杂等问题,已跟不上物联网的发展需求。比色湿度传感器因能够通过观测器件表面色度或电信号响应,直观、准确地得知相对湿度值,受到了人们的广泛关注。然而比色湿度传感器的湿度响应恢复、特征颜色区分度、稳定性还有待提高。有机-无机杂化是一种有效的材料改性方法,本文以稳定性相对较好的碘化镍为无机配体,以极性较强的四甲基碘化铵和稳定性较好的聚酰亚胺为有机配体,设计并制备了四甲基碘化铵-碘化镍、聚酰亚胺-碘化镍有机-无机杂化比色湿敏材料及其湿度传感器,具体工作内容与研究结果如下:(1)以碘化镍为敏感材料制备了碘化镍基比色湿度传感器,对感湿机理、湿度响应性能等进行了分析。结果表明,碘化镍的感湿机理为低湿度环境下的可逆潮解;器件可在0～70%RH的环境中正常工作;器件的湿度响应时间约10 s、恢复时间约600 s,具有黑、红两个以上湿度特征颜色;器件表面的敏感材料潮解及枝晶化是器件失效的主要原因。(2)以四甲基碘化铵为有机配体,制备了四甲基碘化铵-碘化镍比色湿敏材料及其湿度传感器,对湿度响应机制、物相结构及热稳定性、湿度电性能进行了分析。结果表明,四甲基碘化铵-碘化镍具有较好的热稳定性、比色湿敏特性;器件正常工作范围为0～95%RH;器件的响应时间约3 s、恢复时间约300 s、湿滞约13%;具有黑、红、黄、透明等湿度特征颜色;相较于碘化镍基器件而言,器件海绵状表面结构是比色湿敏性能得到提升的重要因素。(3)以聚酰亚胺为有机配体,制备了聚酰亚胺-碘化镍比色湿敏材料及其湿度传感器,对感湿机制、物相结构及热稳定性、湿度电性能进行了分析。结果表明,聚酰亚胺-碘化镍相比四甲基碘化铵-碘化镍具有更好的稳定性和湿度比色性能;器件工作范围为0～95%RH;湿度响应时间小于1 s、恢复时间约150 s、湿滞约3%;可观测到黑、红、深黄、淡黄等多个湿度特征颜色;相较于碘化镍、四甲基碘化铵-碘化镍基器件而言,聚酰亚胺-碘化镍器件的超支化表面结构是其性能优异的关键原因。