[發明專利]一種苝酰亞胺衍生物微米線及其應用

有效

• 申請號: 201310086057.3
• 申請日: 2013-03-18
• 公開（公告）號: CN103204853A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 黃永偉;李春麗;王俊超;張衛光;李慧
• 申請（專利權）人: 河南大學
• 主分類號: C07D471/06
• 分類號: C07D471/06;B82Y15/00;B82Y40/00;G01N27/04
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技術領域

本發明涉及一種有機電阻式氣敏傳感器，尤其適用水合肼氣氛的高效快捷檢測。

背景技術

近年來，隨著工業生產不斷發展、人們生活水平日益提高，環境問題也日益突出。可燃氣體燃燒和有毒氣體泄漏事件時有報道，環境質量和大眾健康問題已引起社會的廣泛關注。鑒于此，研制和開發性能優異的氣敏傳感器已成為相關科研人員的首要任務。特別是近些年來，納米材料和技術的不斷發展與進步，極大地推進了新型氣敏傳感器的制備和應用發展。目前已開發出的具有納米結構的氣敏傳感器可用于檢測多種氣體，如CO、H_2?及天然氣等可燃性氣體，以及H₂S、NO_x、NH_3?和碳氫化合物等有毒氣體，廣泛用于工業監控、氣象監測、室內外空氣質量監控以及醫療等多個領域。然而，直到目前為止，有關氣敏傳感器的研究主要集中于無機納米結構材料，有機納米結構材料在氣敏傳感器上的應用研究依然比較滯后，而有機納米結構傳感器由于具有操作溫度低、功耗小、成本低、制備方法簡便及與微電子產業良好匹配等優點近些年受到了越來越多的關注。

苝酰亞胺衍生物作為一類n型有機半導體，由于其具有缺電子的結構特征，因此對給電子的胺類氣體較為敏感，可以用來制備檢測該類氣體的氣敏傳感器。盡管近些年來苝酰亞胺衍生物氣敏傳感器研究已取得長足發展，但其性能研究依然存在著如下不足：1）目前研究工作主要集中于依靠其光學性質變化的熒光型氣敏傳感器，而基于其半導體性質的電阻式氣敏傳感器研究相對滯后，這不利于其微型化發展，更不利于氣體高效快捷檢測；2）氣敏靈敏度較低，限制了其在實際生活中的應用；3）用于氣敏傳感器研究的苝酰亞胺衍生物分子設計缺乏系統性，分子結構與其傳感性能的關系也未得到闡述。因此，進一步發展具有較高靈敏度的苝酰亞胺衍生物電阻式氣敏傳感器，并揭示苝酰亞胺衍生物分子結構與傳感性能的關系已成為其氣敏傳感性能研究過程中亟待解決的問題之一。

??苝酰亞胺衍生物制備手段的快速涌現為其電阻式氣敏傳感器的發展提供了新的動力，結合先進的微加工技術，許多基于苝酰亞胺衍生物維納結構的電阻式氣敏傳感器得到廣泛應用。而苝酰亞胺衍生物氣敏傳感器構效關系的揭示，進一步豐富其制備理論，必將進一步推動苝酰亞胺衍生物電阻式氣敏傳感器的快速發展。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對有毒有害氣體高效快捷檢測，提供一種苝酰亞胺衍生物電阻式氣敏傳感器。

本發明將三種苝酰亞胺衍生物單根微米線或納米線制作成氣敏傳感器，當其置于10?ppm水合肼氣體中，氣體分子將與苝酰亞胺衍生物發生電子轉移，導致氣敏傳感器電阻在3-5秒內發生2-3數量級的變化，實現對特定氣體的檢測，并結合苝酰亞胺衍生物分子結構的改變，實現對其電阻式氣敏傳感器靈敏度的調控。

附圖說明

圖1?為PTCDI-CN₂C₁₀?核磁譜圖。

圖2?為PTCDI-Cl₄C₁₀核磁譜圖。

圖3?為PTCDI-CN₂C₁₀?氣敏傳感器的SEM圖。

圖4?為PTCDI-Cl₄C₁₀?氣敏傳感器的SEM圖。

圖5?為PTCDI-CN₂C₁₀?氣敏傳感器的電阻隨時間變化圖。

圖6?為PTCDI-Cl₄C₁₀?氣敏傳感器的電阻隨時間變化圖。

具體實施方式

實施例?1：

所述苝酰亞胺衍生物的制備方法：