[发明专利]一种用于甲醛气体、湿度和温度多功能检测的纳米复合敏感膜及其制备

权利要求书

1.一种用于甲醛气体、湿度和温度多功能检测的纳米复合敏感膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)荧光量子点的制备：合成直径1～4nm的荧光量子点；

(2)自组装荧光量子点成膜：将石英玻璃基片进行预处理，处理过程如下：将聚二甲基硅氧烷与固化剂以20：1～2:1的比例混合形成粘性液体，取粘性液体于石英玻璃基片上，用100r/s～300r/s的速度旋涂甩膜，所形成的薄膜厚度为200～500μm，将该石英玻璃基片室温下真空干燥，此时得到的芯片为二层芯片；此处石英玻璃基片的预处理关键在于聚二甲基硅氧烷是亲油性的，在下一步沉积荧光量子点的时候，荧光量子点在蒸发过程中不易团聚，干燥后表面会比较均匀，量子点的荧光强度猝灭程度很弱；取步骤(1)制备的荧光量子点滴涂在预处理过的石英玻璃基片上，用50～300r/s速度旋涂甩膜，所形成的薄膜厚度为100～500nm，将该石英玻璃基片室温下真空干燥；此时得到的芯片为三层芯片；

(3)量子点表面镀金膜：将步骤(2)中得到的三层芯片进行真空电子束蒸镀，蒸镀纯度99.99％的金膜，其厚度为5～50nm，接着在温度为10～20℃下抽真空放置；此时得到的芯片为四层芯片；

(4)金膜表面修饰氢氧化钠：在四层芯片的表面滴涂0.1～0.5mL 1～10mol/L氢氧化钠溶液，用100～700r/s速度旋涂方法成膜，接着在温度为20～30℃下抽真空放置，此时得到的芯片为五层芯片，即为用于甲醛气体、湿度和温度多功能检测的纳米复合敏感膜。

2.根据权利要求1所述的用于甲醛气体、湿度和温度多功能检测的纳米复合敏感膜的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中所述的荧光量子点需满足的条件：激发光和荧光的波长距离在50nm以上。

3.根据权利要求1或2所述的用于甲醛气体、湿度和温度多功能检测的纳米复合敏感膜的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中所述的荧光量子点为CdS、CdTe、CdSe、ZnS、PbS或PbO。

4.根据权利要求1所述的用于甲醛气体、湿度和温度多功能检测的纳米复合敏感膜的制备方法，其特征在于：

步骤(2)中所述的真空干燥的时间为1小时以上；

步骤(3)中所述的抽真空放置的时间为1小时以上；

步骤(4)中所述的抽真空放置的时间为1小时以上。

5.根据权利要求1所述的用于甲醛气体、湿度和温度多功能检测的纳米复合敏感膜的制备方法，其特征在于：

步骤(3)中所述的金膜厚度为10～30nm；

步骤(4)中所述的氢氧化钠溶液的用量为0.1～0.2mL；

步骤(4)中所述的氢氧化钠溶液的浓度为1～5mol/L。

6.一种用于甲醛气体、湿度和温度多功能检测的纳米复合敏感膜，其特征在于：所述纳米复合敏感膜是由石英玻璃基片、聚二甲基硅氧烷层、荧光量子点层、金膜层和氢氧化钠层自下而上层层组装而成。

7.根据权利要求6所述的用于甲醛气体、湿度和温度多功能检测的纳米复合敏感膜，其特征在于：

所述的荧光量子点需满足的条件：激发光和荧光的波长距离在50nm以上；

所述的荧光量子点层的厚度为100～500nm；

所述的荧光量子点的直径为1～4nm。

8.根据权利要求6所述的用于甲醛气体、湿度和温度多功能检测的纳米复合敏感膜，其特征在于：

所述的聚二甲基硅氧烷层是由聚二甲基硅氧烷与固化剂以20：1～2:1的比例混合形成的粘性液体旋涂而成；

所述的聚二甲基硅氧烷层的厚度为200～500μm。

9.根据权利要求6所述的用于甲醛气体、湿度和温度多功能检测的纳米复合敏感膜，其特征在于：

所述的金膜层的厚度为5～50nm；

所述的氢氧化钠层用1～10mol/L氢氧化钠溶液旋涂而成。

10.权利要求6～9任一项所述的用于甲醛气体、湿度和温度多功能检测的纳米复合敏感膜在家庭、工业领域中的应用。