[發明專利]聚電解質-碳納米管復合薄膜濕度傳感器

無效

• 申請號: 201210390046.X
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN103149245A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 張冬至;夏伯鍇;王凱;童俊;張吉祥
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(華東)
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種聚電解質-碳納米管復合薄膜濕度傳感器，其特征在于設有柔性聚合物襯底、梳狀叉指電極、聚電解質-碳納米管復合薄膜、電阻拾取電路板、電極插針、透氣外殼，引線孔；采用靜電誘導自組裝方法在柔性聚合物襯底和梳狀叉指電極表面構筑聚電解質/碳納米管復合薄膜作為濕敏傳感元件，與薄膜電阻拾取電路板匹配于一體構成濕度傳感器，通過檢測薄膜電阻值變化實現相對濕度的檢測。

2.根據權利要求1所述的聚電解質-碳納米管復合薄膜濕度傳感器，其特征在于所述復合薄膜厚度可通過自組裝層數進行納米級調控。

3.根據權利要求1所述的聚電解質-碳納米管復合薄膜濕度傳感器，其特征在于所述柔性聚合物襯底采用以聚酰亞胺為基材的柔性聚合物，其上光刻和蒸發制備有梳狀叉指電極圖案。

4.根據權利要求1所述的聚電解質-碳納米管復合薄膜濕度傳感器，其特征在于所述濕敏傳感元件電極與薄膜電阻拾取電路采用插針型方式電學連接于一體。

5.根據權利要求1所述的聚電解質-碳納米管復合薄膜濕度傳感器，其特征在于所述濕敏傳感元件與信號拾取電路板通過螺桿與螺母固定裝配，并封裝于透氣孔塑料殼體內。

6.根據權利要求1所述的聚電解質-碳納米管復合薄膜濕度傳感器，其特征在于所述電阻拾取電路信號線通過塑料殼體引線孔引出，可與計算機或微處理器相連，實現數據采集、存儲、顯示與報警等檢測功能。

7.根據權利要求1所述的聚電解質-碳納米管復合薄膜濕度傳感器，其特征在于所述聚電解質-碳納米管復合薄膜制備包括以下步驟：

(1)采用稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液浸泡清洗制備有梳狀叉指電極的柔性聚合物襯底；

(2)配置聚二烯丙基二甲基氯化銨溶液和聚4-苯乙烯磺酸溶液濃度分別為15mg/L和3mg/L，羧基化碳納米管溶液濃度為2wt.％；

(3)在聚二烯丙基二甲基氯化銨溶液中浸泡上述襯底10-15分鐘，取出，去離子水清洗2-3分鐘，吹干；

(4)在聚4-苯乙烯磺酸溶液中浸泡上述襯底10-15分鐘，取出，去離子水清洗2-3分鐘，吹干；

(5)重復步驟(3)和(4)一次；

(6)在聚二烯丙基二甲基氯化銨溶液中浸泡上述襯底10-15分鐘，取出，去離子水清洗2-3分鐘，吹干；

(7)在羧基化碳納米管溶液中浸泡上述襯底15-20分鐘，取出，去離子水清洗2-3分鐘，吹干；

(8)重復步驟(6)和(7)五次；

(9)將上述制備的薄膜器件在真空干燥箱70℃處理2-5小時，得到覆蓋有聚電解質-碳納米管薄膜的電阻型濕敏元件。