[发明专利]一种基于光合作用机制的气敏膜的制备方法及气体传感器

权利要求书

1.一种基于光合作用机制的气敏膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将PS I金属氧化物前驱体在水浴条件下搅拌得到PS I金属氧化物前驱体溶液；

(2)将金属纳米颗粒前驱体与步骤(1)中得到的PS I金属氧化物前驱体溶液混合，水浴条

件下搅拌得到混合溶剂；

(3)将PS II金属氧化物颗粒分散在步骤(2)得到的混合溶剂中，水浴条件下搅拌后进行超声处理；

(4)向步骤超声处理后的混合溶剂中加入二乙醇胺，搅拌后，滴加氨水调节溶液pH得到稳定均匀的溶胶；

(5)将制备得的溶胶在室温下静置陈化；

(6)陈化的凝胶在干燥箱中干燥，然后研磨至细粉末状，放入马弗炉中进行煅烧得到PSI金属氧化物颗粒/金属纳米颗粒/PS II金属氧化物颗粒即为气敏膜。

2.根据权利要求1所述的一种基于光合作用机制的气敏膜的制备方法，其特征在于，

步骤(1)中PS I金属氧化物前驱体溶液为含至少钛、钨、锡、锌金属离子中一种的水溶液，摩尔浓度为0.01-1mol/L。

3.根据权利要求1所述的一种基于光合作用机制的气敏膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中水浴条件下为55-65℃，搅拌时间为1-3小时。

4.根据权利要求1所述的一种基于光合作用机制的气敏膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，金属纳米颗粒前驱体包括硝酸银、氯金酸、硝酸钯，溶剂为二甲基甲酰胺、乙醇或乙二醇中的一种，PS I金属氧化物前驱体和金属纳米颗粒前驱体的摩尔比为100∶1-100∶50。

5.根据权利要求1所述的一种基于光合作用机制的气敏膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，水浴条件下为55-65℃，搅拌时间为1-3小时。

6.根据权利要求1所述的一种基于光合作用机制的气敏膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，PS I金属氧化物前驱体与PS II金属氧化物颗粒的摩尔浓度比为1∶1-100∶1，超声处理时间为5-10小时，超声功率为100-500瓦。

7.根据权利要求1所述的一种基于光合作用机制的气敏膜的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，二乙醇胺的量为1.8-2.2ml，滴加氨水调节溶液pH为7.8-8.2。

8.根据权利要求1所述的一种基于光合作用机制的气敏膜的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，室温下静置陈化70-75小时。

9.根据权利要求1所述的一种基于光合作用机制的气敏膜的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，干燥箱中干燥22-26小时，马弗炉中煅烧温度为600-700摄氏度，煅烧时间为2-4小时，退火处理的气体氛围为空气。

10.权利要求1-9任一项所述的一种基于光合作用机制的气敏膜的制备方法制得的气体传感器，其特征在于：所述气体传感器从下至上依次包括亲水性处理后的聚酰亚胺柔性基底层、金叉指电极层和PS I金属氧化物颗粒/金属纳米颗粒/PS II金属氧化物颗粒的气敏膜层。