[发明专利]一种用于甲醛气体、湿度和温度多功能检测的纳米复合敏感膜及其制备

摘要

本发明公开一种用于甲醛气体、湿度和温度多功能检测的纳米复合敏感膜及其制备，属于甲醛气体检测技术领域。本发明通过自组装荧光量子点成膜、量子点表面镀金膜、金膜表面修饰氢氧化钠等步骤制备得到由石英玻璃基片、聚二甲基硅氧烷层、荧光量子点层、金膜层和氢氧化钠层自下而上层层组装而成的纳米复合敏感膜。本发明提出的一种用于甲醛气体、湿度和温度多功能检测的纳米复合敏感膜，基于纳米复合敏感膜的荧光变化对甲醛气体的特异性响应，可得到比之前的传感器的更高灵敏度和更短响应时间且稳定性好、可重复性好、寿命长，而且可以同时实现对甲醛气体、湿度和温度的多功能实时检测，操作简便、快捷。在家庭、工业等领域都具有广泛的应用前景。

主权项

1.一种用于甲醛气体、湿度和温度多功能检测的纳米复合敏感膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)荧光量子点的制备：合成直径1～4nm的荧光量子点；(2)自组装荧光量子点成膜：将石英玻璃基片进行预处理，处理过程如下：将聚二甲基硅氧烷与固化剂以20：1～2:1的比例混合形成粘性液体，取粘性液体于石英玻璃基片上，用100r/s～300r/s的速度旋涂甩膜，所形成的薄膜厚度为200～500μm，将该玻璃基片室温下真空干燥，此时得到的芯片为二层芯片；此处玻璃基片的预处理关键在于PDMS是亲油性的，在下一步沉积荧光量子点的时候，荧光量子点在蒸发过程中不易团聚，干燥后表面会比较均匀，量子点的荧光强度猝灭程度很弱；取步骤(1)制备的荧光量子点滴涂在预处理过的石英玻璃基片上，用50～300r/s速度旋涂甩膜，所形成的薄膜厚度为100～500nm，将该玻璃基片室温下真空干燥；此时得到的芯片为三层芯片；(3)量子点表面镀金膜：将步骤(2)中得到的三层芯片进行真空电子束蒸镀，蒸镀99.99％的金膜厚度为5～50nm，接着在温度为10～20℃下抽真空放置；此时得到的芯片为四层芯片；(4)金膜表面修饰氢氧化钠：在四层芯片的表面滴涂0.1～0.5mL 1～10mol/L氢氧化钠溶液，用100～700r/s速度旋涂方法成膜，接着在温度为20～30℃下抽真空放置，此时得到的芯片为五层芯片，即为用于甲醛气体、湿度和温度多功能检测的纳米复合敏感膜。