[發明專利]一種氯化鈷濕敏電紡微納米纖維膜及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201510971085.2
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN105568557B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 閆旭;龍云澤;猶明浩;于桂鳳;賀曉曉;賈憲生;董瑞華;張紅娣
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: D04H1/728
• 分類號: D04H1/728;D01D5/00;D04H1/42;D04H1/4291;D04H1/4309
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 王汝銀

1.一種QCM濕度傳感器，其特征在于，以氯化鈷濕敏電紡微納米纖維膜作為石英晶體微天平QCM質量型傳感器的濕敏材料，所述的氯化鈷濕敏電紡微納米纖維膜由氯化鈷/高分子聚合物復合微納米纖維組成，所述微納米纖維由溶液電紡法制得，微納米纖維中的氯化鈷與高分子聚合物的質量百分比為1:1，所述微納米纖維的顏色、質量和電導率隨濕度變化。

2.如權利要求1所述的一種QCM濕度傳感器，其特征在于，所述的氯化鈷濕敏電紡微納米纖維膜的微納米纖維的平均直徑為200～400nm。

3.如權利要求1所述的一種QCM濕度傳感器，其特征在于，所述的氯化鈷濕敏電紡微納米纖維膜在干燥環境下為藍色，在濕潤環境下為粉紅色，所述的微納米纖維的電導率隨濕度增大而增長，質量隨濕度增大而增大。

4.如權利要求1所述的一種QCM濕度傳感器，其特征在于，所述的高分子聚合物為聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚乙烯烷醇、聚乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇縮丁醛、尼龍中的一種或多種。

5.如權利要求1所述的一種QCM濕度傳感器，其特征在于，所述的氯化鈷濕敏電紡微納米纖維膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)配置紡絲前驅液：將氯化鈷和高分子聚合物材料共溶于溶劑中，用磁力攪拌機進行攪拌，直至溶質完全溶解，形成透明的紡絲前驅液；

(2)電紡纖維：將步驟(1)配得的紡絲前驅液置于靜電紡絲裝置連通紡絲噴頭的儲液機構中進行電紡，在接收極上收集到氯化鈷濕敏電紡微納米纖維膜。

6.如權利要求5所述的一種QCM濕度傳感器，其特征在于，所述步驟(2)的紡絲噴頭到接收極的紡絲距離為5-30厘米，紡絲電壓為10-25千伏。

7.如權利要求5所述的一種QCM濕度傳感器，其特征在于，所述的氯化鈷濕敏電紡微納米纖維膜的制備方法包括以下步驟：

(1)配置紡絲前驅液：配置氯化鈷的質量百分比含量為6％，尼龍的質量百分比含量為6％，甲酸的質量百分比含量為88％的溶液，用磁力攪拌器將溶液攪拌至溶質完全溶解得紡絲前驅液；

(2)電紡纖維：將配置好的紡絲前驅液用于靜電紡絲，紡絲電壓為25千伏，紡絲距離為30厘米，將溶液紡成微納米纖維，最終沉積為氯化鈷濕敏電紡微納米纖維膜。

8.如權利要求5所述的一種QCM濕度傳感器，其特征在于，所述的氯化鈷濕敏電紡微納米纖維膜的制備方法包括以下步驟：

(1)配置紡絲前驅液：配置氯化鈷的質量百分比含量為7％，聚丙烯腈含量為7％，N-N二甲基甲酰胺含量為86％，用磁力攪拌器將溶液攪拌至溶質完全溶解得紡絲前驅液；

(2)電紡纖維：將配置好的紡絲前驅液用于靜電紡絲，紡絲電壓為22千伏，紡絲距離為15厘米，將溶液紡成微納米纖維，最終沉積為氯化鈷濕敏電紡微納米纖維膜。