[发明专利]基于石墨烯碳纳米管复合材料的电阻式相对湿度传感器

权利要求书

1.一种基于石墨烯碳纳米管复合材料的电阻式相对湿度传感器，其特征在于，包括衬底以及位于衬底上的敏感层，所述敏感层上印刷有一对电极，这一对电极均通过电极引线连接至欧姆表；所述敏感层为石墨烯碳纳米管复合材料，所述石墨烯碳纳米管复合材料通过化学气相沉积法直接沉积于衬底上。

2.根据权利要求1所述的电阻式相对湿度传感器，其特征在于，所述衬底为未抛光的石英片。

3.权利要求1或2所述的电阻式相对湿度传感器的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）将催化金属箔片和衬底放入反应炉中，在800～1200℃范围内对催化金属箔片以及衬底表面退火处理，向反应炉内通入碳源气体，通过化学气相沉积法使得衬底表面直接生长石墨烯纳米管复合材料；

2）在表面沉积有石墨烯碳纳米管复合材料的衬底上，印刷电极I和电极II，并将电极I和电极II连接至欧姆表。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1）的具体方法是：

11）将催化金属箔片置于反应炉的恒温区域，衬底置于反应炉的炉尾区域；

12）将反应炉内的气压抽至极限真空状态1.33×10^-4～3.99×10^-4Pa，保持真空状态15～40分钟后，将石英管内的气压升至0.133～0.399Pa，注入氢气，其流量控制在50～100mL/min.；反应炉达到设定温度后，恒温20～60分钟，退火；

13）向抽真空的反应炉内通入碳源气体，通过化学气相沉积法使得衬底表面直接生长石墨烯纳米管复合材料；

14）生长完成后，冷却至室温，取出长有石墨烯碳纳米管复合材料的衬底。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述催化金属箔片为铜箔或镍箔，所述衬底为未抛光的石英片。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述碳源气体为甲烷，其流量控制在50～300mL/min.。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯碳纳米管复合材料的生长时间控制在30～180分钟。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述反应炉包括管式炉以及与其配套的石英管，所述石英管的一侧通过真空计分别与氢气流量计和碳源气体流量计连接，氢气流量计和碳源气体流量计分别与氢气和碳源气体气瓶连接；另一侧通过阀门与真空泵连接。