[发明专利]CO传感器的制作方法及传感器和CO浓度的检测方法

摘要

本发明公开了一种光纤端面涂覆敏感膜的一氧化碳传感器的制作方法及其传感器和一氧化碳浓度的检测方法，传感器在光子晶体光纤一端熔接普通单模光纤，另一端面浸涂PANI/Co3O4敏感膜即可制得。光子晶体光纤端面与单模光纤端面熔接时形成的塌陷层作为第一个反射面；在光子晶体光纤另一端面用PANI/Co3O4敏感膜涂覆，光子晶体光纤端面与敏感膜接触面形成第二个反射面；敏感膜表面与空气接触面形成第三个反射面。在对一氧化碳气体的检测中，随着被测气体浓度不断增大，其干涉光谱呈现明显红移，且线性度良好。本发明中的气体传感器制作工艺简单、制作成本较低、传感器体积小、重量轻；制作出来的气体传感器探测灵敏度高，响应时间快，选择性强等优点。

主权项

1.一种光纤端面涂覆敏感膜的一氧化碳传感器的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)获取相同直径的一根单模光纤和一根光子晶体光纤，分别将其两端切割平整后，将单模光纤一端与光子晶体光纤的一端熔接在一起得到熔接光纤；(2)配置PANI/Co3O4复合溶液，将四氧化三钴粉末按照(1∶7)～(2∶8)的质量比加入到浓度为36.0％～38.0％的盐酸溶液中搅拌均匀得到配置液Ⅰ，向配置液Ⅰ内加入浓度99％～100％的苯胺单体，苯胺单体与配置液Ⅰ的质量配比为(2∶8)～(2∶9)，搅拌均匀得到配置液Ⅱ，再将(0.4～0.45)mol/L的过硫酸铵溶液加入配置液Ⅱ中，过硫酸铵溶液与配置液Ⅱ的质量配比为(6∶1)～(7∶2)，期间持续搅拌，直至苯胺单体与过硫酸铵聚合反应完成得到配置液Ⅲ，向配置液Ⅲ内加入浓度为99.7％～99.9％酒精，配置液Ⅲ与酒精的质量配比为(35∶8)～(12∶1)，搅拌均匀后静置，固液分离完全后得到复合溶液Ⅰ，对复合溶液Ⅰ进行干燥处理，在30～75℃的环境中干燥1～4h后得到复合溶液Ⅱ；(3)将熔接光纤中的光子晶体光纤段远离单模光纤段的一端清洁干净，然后将其浸入到步骤(2)中得到的复合溶液Ⅱ内，取出并将光子晶体光纤段中光纤周面上的多余复合溶液Ⅱ清除干净，将熔接光纤放置在真空环境中进行干燥，使光子晶体光纤端面形成厚度为40～200nm的覆膜层。