[发明专利]室温检测硫化氢的气敏材料的制备方法及气体传感芯片

说明书

本发明提供了室温检测硫化氢的气敏材料的制备方法及气体传感芯片。该气敏材料的制备方法包括如下步骤：配置质量百分比为0.2‑0.5％的碳纳米管以及固含量为0.5‑1.8％的表面活性剂；将所述碳纳米管、所述表面活性剂和去离子水进行混合，获得碳纳米管墨水气敏材料，所述碳纳米管墨水气敏材料能在室温下检测出ppb级别的硫化氢气体。根据发明实施例的技术方案，利用碳纳米管墨水制备获得的气敏材料，其获得了意想不到的技术效果，不仅可以在室温下检测出来硫化氢气体，而且还可以检测出ppb级别的硫化氢气体，实现对超低浓度硫化氢气体的检测。

技术领域

本发明涉及气体传感器技术领域，尤其涉及一种室温检测硫化氢的气敏材料的制备方法、室温检测硫化氢的气体传感芯片的制备方法以及气体传感芯片。

背景技术

目前市场上用于检测硫化氢的气体传感器大多为电化学或者半导体传感器。电化学传感器因为体积大和寿命短等问题而逐渐的被半导体传感器取代。半导体传感器中技术比较成熟和使用最多的一般为金属氧化物半导体气体传感器，其具有灵敏度高，寿命长，响应恢复时间快等优点。

但是，金属氧化物传感器需要在高温条件下测试，功耗非常大，这就阻碍了其在智能穿戴，便携式移动监测设备领域的应用。此外，半导体气体传感器一般选择性很差，除了对本身的气体有响应外，对环境中常见的其它气体也都有很好的敏感性，其抗干扰能力很差。

发明内容

现有技术中，硫化氢气敏材料只能实现高浓度硫化氢气体的检测，能测试到ppb级别的硫化氢传感器大部分都是MEMS(Microelectro Mechanical Systems)气体传感器，其需要在高温下检测且功耗高。基于此，本发明的一个目的是要提出一种新的气敏材料，其能够实现室温下检测且低功耗的目的。

本发明的一个进一步的目的是要解决传感器点样过程中零点电阻一致性的问题。

特别地，本发明提供了一种室温检测硫化氢的气敏材料的制备方法，包括如下步骤：

配置质量百分比为0.2-0.5％的碳纳米管以及固含量为0.5-1.8％的表面活性剂；

将所述碳纳米管、所述表面活性剂和去离子水进行混合，获得碳纳米管墨水气敏材料，所述碳纳米管墨水气敏材料能在室温下检测出ppb级别的硫化氢气体。

可选地，所述表面活性剂包括十二烷基苯磺酸纳、十二烷基硫酸钠、聚3，4-乙撑二氧噻吩、乙二醇丁醚、高导电炭黑、N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种的组合。

特别地，本发明还提供了一种室温检测硫化氢的气敏材料的制备方法，包括如下步骤：

配置质量百分比为0.2-0.5％的碳纳米管以及固含量为0.5-1.8％的表面活性剂；

将所述碳纳米管、所述表面活性剂和去离子水进行混合，获得碳纳米管墨水；

向所述碳纳米管墨水中加入曲拉通，获得气敏材料，所述气敏材料能在室温下检测出ppb级别的硫化氢气体。

可选地，所述气敏材料中，所述碳纳米管墨水与所述曲拉通体积比为3：1-1：1。

可选地，向所述碳纳米管墨水中加入曲拉通之后，对混合溶液进行超声处理，所述超声处理的方式为，超声第一预设时间后停止，间隔第二预设时间后再次超声。

特别地，本发明还提供了一种室温检测硫化氢的气体传感芯片的制备方法，包括如下步骤：

将由前述的制备方法获得的气敏材料施加到印刷有电极的PCB基板的所述电极上，老化处理后获得气体传感芯片。

可选地，所述老化处理的条件为：在60-100℃下处理2-8h。

特别地，本发明还提供了一种气体传感芯片，所述气体传感芯片包括：