[发明专利]一种基于荧光法检测氢气的复合传感膜及其使用方法

权利要求书

1.一种基于荧光法检测氢气的复合传感膜，包括有透明支撑基层，其特征在于，所述透明支撑基层表面结合有荧光材料镀层，所述荧光材料镀层表面结合有散射光镀层，所述散射光镀层表面结合有黑色镀层。

2.根据权利要求1所述的一种基于荧光法检测氢气的复合传感膜，其特征在于，所述散射光镀层与所述黑色镀层之间设置有反光层。

3.根据权利要求1所述的一种基于荧光法检测氢气的复合传感膜，其特征在于，反光层采用Ag或Au金屈镀层材料，所述反光层的厚度在0.0-100μm。

4.根据权利要求1所述的一种基于荧光法检测氢气的复合传感膜，其特征在于，所述散射光镀层采用钛白粉、氧化锌粉、金屈钯、金属铂、金属铪，金、银粉末、氧化钨粉末中至少两种材料的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种基于荧光法检测氢气的复合传感膜，其特征在于，所述荧光材镀层采用一种或多种BODIPY系列染料分子，染料核心分子结构如式(1)所示：通过调节侧链或拓展π-共轭体系的获得如下的荧光染料分子：

如式(2)的产物1：

如式(3)的产物2：

如式(4)的产物3：

如式(5)的产物4：

6.根据权利要求5所述的一种基于荧光法检测氢气的复合传感膜，其特征在于，采用370-500nm激发光源激发敏感传感膜，在不同基质材料中添加一种或多种如产物1、产物2、产物3和产物4中所标记的荧光染料分子，通过旋涂或喷涂制备复合传感膜，可获得发射波长520-780nm的稳定荧光信号。

7.根据权利要求1所述的一种基于荧光法检测氢气的复合传感膜，其特征在于，所述散射光镀层采用Pd-Au二元合金颗粒、金屈Pt颗粒、金屈铪颗粒的一种或多种混合形成富氢薄膜层，其中Pd-Au二元合金颗粒、金屈Pt颗粒、金屈铪颗粒粒径在1nm-5um范围内。

8.根据权利要求7所述的一种基于荧光法检测氢气的复合传感膜，其特征在于，所述散射光镀层采用具有光催化性能的纳米粉末材料TiO2与金屈颗粒物混合，TiO2颗粒浓度控制在0.01mg-100g/L。

9.根据权利要求1所述的一种基于荧光法检测氢气的复合传感膜，其特征在于，所述黑色镀层选择黑色石墨或黑色碳粉或黑色金屈粉末。

10.一种使用如权利要求1-9所述传感膜的使用方法，其特征在于，包括有如下步骤：

S1，用紫外线或蓝光作为激发光源辐照外层传感膜，再用与产生的激发光波长相近(±20-30nm)的绿光、蓝光或红光LED为参比光源，利用荧光淬灭原理，通过氢气分子与荧光分子的相互作用，获得激发光与参比光的光相位差；

S2，经光电二极管检测采集激发光与参比光，将光信号转换为电信号，将激发光与参比光通过处理模块对数据进行非线性算法拟合处理，获得最稳定，最敏感的氢气浓度变化。