[发明专利]在常温下检测气体的基于柔性衬底的敏感膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及气体传感器敏感膜制备技术领域，特别是一种在常温下检测醇类(甲醇、乙醇、异丙醇等)气体的基于柔性衬底的掺杂Ag的SnO₂敏感膜的制备方法。

背景技术

随着时代的发展，科技的进步和人类生活的需要。近几年，传感器的发展面临着巨大的挑战，制造出一种轻便、廉价、可大面积制造的传感器势在必行。基于柔性衬底的气体传感器由于其柔韧性等种种优点而使很多问题得到根本性的改善，从而使其具有更加广阔的应用前景。

目前，酒驾和食品安全成为全社会人民关注的焦点，精确检测乙醇浓度在交通安全及食品行业都具有十分重要的意义，因此，制备一种对乙醇敏感的传感器膜材料成为一项非常重要的任务。

SnO₂是一种常用的检测乙醇的敏感材料，用SnO₂作为敏感材料检测乙醇气体往往是在较高的工作温度下进行的，然而，基于柔性衬底的传感器，柔性衬底的耐热性比较差，不适合高温工作环境，因此，需要在这种优良的敏感材料基础上做改善，使之在常温下能较好的工作。Ag掺杂的SnO₂材料，Ag的加入提高了SnO₂在常温下对被测气体的响应。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于柔性衬底的在常温下检测气体的敏感膜材料的制备方法。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种制备基于柔性衬底的在常温下检测气体的敏感膜材料的方法，包括：选取一柔性衬底，并清洗该柔性衬底；在该柔性衬底表面涂敷一层光刻胶，对该光刻胶进行光刻显影，在该柔性衬底表面形成电极图形；在表面具有光刻胶及电极图形的柔性衬底上依次沉积Cr和Au；剥离该柔性衬底上的光刻胶及光刻胶上沉积的Cr和Au，形成Au电极；以及在已形成Au电极的该柔性衬底上沉积一层掺杂Ag的SnO₂敏感膜。

上述方案中，所述柔性衬底是PI或PET衬底。

上述方案中，所述在该柔性衬底表面涂敷一层光刻胶的步骤中，所述光刻胶为9920正胶。

上述方案中，所述在表面具有光刻胶及电极图形的柔性衬底上依次沉积Cr和Au的步骤中，是采用电子束蒸发技术在表面具有光刻胶及电极图形的柔性衬底上依次沉积Cr和Au。

上述方案中，所述在已形成Au电极的该柔性衬底上沉积一层掺杂Ag的SnO₂敏感膜的步骤中，是采用浸涂、喷印或丝网印刷等方法在已沉积Cr和Au的该柔性衬底上沉积一层掺杂Ag的SnO₂敏感膜。

上述方案中，所述Ag掺杂采用的是在溶液中直接掺杂的方法，向AgNO₃溶液中加入NaBH₄溶液，十二烷基硫酸钠做为表面活性剂，通过NaBH₄与AgNO₃的还原反应形成Ag的溶液，然后向此溶液中加入SnO₂混合，一方面使Ag与SnO₂的混合更均匀，另一方面通过Ag的掺杂来提高SnO₂在常温下对被测气体的响应。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的这种制备基于柔性衬底的在常温下检测气体的敏感膜材料的方法，通过在Au电极上淀积一层掺杂Ag的SnO₂敏感膜，以此在常温下检测低浓度的乙醇气体。

2、本发明提供的这种制备基于柔性衬底的在常温下检测气体的敏感膜材料的方法，Ag的掺杂是通过向AgNO₃溶液中加入NaBH₄溶液做为还原剂，十二烷基硫酸钠做为表面活性剂来实现的。

3、本发明提供的这种制备基于柔性衬底的在常温下检测气体的敏感膜材料的方法，通过采用在溶液中进行Ag掺杂的方法，实现了Ag与SnO₂的均匀混合，操作工艺简单。除此之外，Ag的掺杂还提高了SnO₂材料在常温下对乙醇气体的响应，同时还实现了在柔性衬底上的可操作性。

附图说明

为了更进一步说明本发明的内容，以下结合附图及实施例子，对本发明做详细描述，其中：

图1是本发明提供的制备基于柔性衬底的在常温下检测气体的敏感膜材料的方法流程图。

图2是依照本发明实施例的选取的柔性衬底的示意图。