[发明专利]基于复合材料阻塞效应的二氧化氮传感器及其制备方法有效
| 申请号： | 202011596482.3 | 申请日： | 2020-12-29 |
| 公开（公告）号： | CN112763551B | 公开（公告）日： | 2022-05-06 |
| 发明（设计）人： | 太惠玲;赵秋妮;黄琦;蒋亚东;段再华;王斯;刘勃豪;张亚杰 | 申请（专利权）人： | 电子科技大学 |
| 主分类号： | G01N27/12 | 分类号： | G01N27/12 |
| 代理公司： | 成都弘毅天承知识产权代理有限公司 51230 | 代理人： | 梁伟东 |
| 地址： | 611731 四川省成*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 复合材料 阻塞 效应 二氧化氮 传感器 及其 制备 方法 | ||
1.基于复合材料阻塞效应的二氧化氮传感器，其特征在于，包括敏感器件，所述敏感器件上设置有气敏层，所述气敏层采用具有阻塞效应的复合材料制成；
所述阻塞效应为气体分子通过非共价键吸附于敏感材料表面，阻碍离子传导，导致传感器电阻上升；所述复合材料为高分子聚合物无机传导材料，高分子聚合物为γ-聚谷氨酸，高分子聚合物通过与气体分子形成非共价键而进行动态吸附/脱附；无机传导材料为结构式Mn+1Xn或Mn+1XnTx，n=1-3的MXene材料，其中M代表过渡金属，X代表碳，Tx代表末端官能团。
2.根据权利要求1所述的基于复合材料阻塞效应的二氧化氮传感器，其特征在于，所述敏感器件为刚性或柔性基底的叉指电极。
3.根据权利要求2所述的基于复合材料阻塞效应的二氧化氮传感器，其特征在于，所述敏感器件为刚性基底的叉指电极时，采用刚性的硅基衬底或陶瓷衬底或三氧化二铝衬底，所述敏感器件为柔性基底的叉指电极时，采用柔性的聚酰亚胺PI、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚氨酯PU、布基与纸基中的一种。
4.根据权利要求2所述的基于复合材料阻塞效应的二氧化氮传感器，其特征在于，所述叉指电极数量为1-50对，每对叉值电极的叉值间距为5-500μm。
5.根据权利要求1所述的基于复合材料阻塞效应的二氧化氮传感器，其特征在于，所述气敏层的厚度为50nm-500μm。
6.一种权利要求1-5任一项所述基于复合材料阻塞效应的二氧化氮传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1:对敏感器件基底进行预处理，包括清洗、干燥、亲水处理流程；
S2:分别制备高分子聚合物分散液与无机传导材料分散液，将所述高分子聚合物分散液与所述无机传导材料分散液混合制得敏感材料分散液；
S3:将敏感材料分散液沉积在敏感器件基底上形成气敏层；
S4:将具有气敏层的敏感器件进行干燥与老化处理，得到基于复合材料阻塞效应的二氧化氮传感器。
7.根据权利要求6所述的基于复合材料阻塞效应的二氧化氮传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中的敏感材料分散液的溶剂为去离子水、乙醇、丙酮与N-甲基吡咯烷酮中的一种。
8.根据权利要求6所述的基于复合材料阻塞效应的二氧化氮传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中的气敏层的沉积工艺包括用涂料笔涂覆或自组装的工艺。
9.根据权利要求6所述的基于复合材料阻塞效应的二氧化氮传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中的气敏层为单层或多层薄膜。
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