[发明专利]离子传导型金属-有机框架薄膜化学传感器及制备方法

权利要求书

1.一种离子传导型金属-有机框架薄膜化学传感器，用于监测锂离子电池电解液泄露，并且直接以电容变化为输出信号，其特征在于，包括：

衬底、设置于所述衬底的上表面的金属-有机框架化合物薄膜层以及设置于所述金属-有机框架化合物薄膜层上表面的电极。

2.根据权利要求1所述的离子传导型金属-有机框架薄膜化学传感器，其特征在于：

其中，所述衬底采用的材料为不导电的无机材料、不导电的有机材料或不导电的高分子材料。

3.根据权利要求1所述的离子传导型金属-有机框架薄膜化学传感器，其特征在于：

其中，所述金属-有机框架化合物薄膜层为三维薄膜，

所述三维薄膜采用有机配体为核心有机骨架以及金属离子为结点，通过自组装生成二维网状拓扑结构，再通过层层堆叠形成得到。

4.根据权利要求3所述的离子传导型金属-有机框架薄膜化学传感器，其特征在于：

其中，所述有机配体为5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉，5,10,15,20-四(4-羟基苯基)卟啉，5,10,15,20-四(4-氨基苯基)卟啉，5,10,15,20-四(4-吡啶基)卟啉，均苯三甲酸，均苯四甲酸，2,5-二羟基对苯二甲酸，对苯二甲酸，1,3,5-三(4-羧基苯基)苯，4,4'4”-三甲酸三苯胺，三亚苯基-2,6,10-三羧酸，3,6-二-4-吡啶基-1,2,4,5-四嗪，2,3,6,7,10,11-六氨基、羟基或巯基三苯，异烟酸，2,2-二甲基丁二酸，苯并咪唑，2-巯基哌啶，4,4'-联吡啶，均苯三磷酸中的一种或多种的混合物，

所述金属离子为Fe、Co、Ni、Cu、Zn的一种。

5.根据权利要求1所述的离子传导型金属-有机框架薄膜化学传感器，其特征在于：

其中，所述电极采用的材料为金属导电材料。

6.一种如权利要求1所述的离子传导型金属-有机框架薄膜化学传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，制作所述衬底；

步骤2，使用丙酮、异丙醇依次对所述衬底进行超声清洗，再用乙醇和去离子水冲洗所述衬底，最后用氮气吹干所述衬底的表面，得到干燥的衬底；

步骤3，采用多种有机配体，将含有0.1～0.5mM有机配体的雾化溶液均匀地喷在配位金属离子的1～5mM去离子水溶液的表面，水表面出现金属-有机框架化合物薄膜，而后用注射器除去所述金属-有机框架化合物薄膜表面的残余反应溶液，使薄膜自然降落在预先放置的所述衬底的表面，待自然干燥后，在真空条件下以80℃的温度加热薄膜2小时，以去除残留的水分，从而在绝缘层的上表面形成金属-有机框架化合物薄膜层；

步骤4，使用掩膜版遮挡所述金属-有机框架化合物薄膜层顶部，并在真空蒸镀仪中将所述电极蒸镀到所述金属-有机框架化合物薄膜层的上表面，从而得到离子传导型金属-有机框架薄膜化学传感器。