[發(fā)明專利]一種基于二氧化錫/類石墨烯二硫化鉬薄膜的濕度傳感器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610035490.8
• 申請(qǐng)日: 2016-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN105527325A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張冬至;孫延娥;張勇;張宗波;馬振龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號(hào): G01N27/22
• 分類號(hào): G01N27/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于二氧化錫/類石墨烯二硫化鉬薄膜的濕度傳感器，包括濕度傳感元件、電容- 電壓轉(zhuǎn)換電路、微處理器、無線通訊模塊、聲光報(bào)警器，其特征在于該濕度傳感元件采用二 氧化錫/類石墨烯二硫化鉬薄膜作為濕敏傳感薄膜，制備在具有回形叉指電極的聚對(duì)苯二甲酸 乙二醇酯襯底上；該傳感器通過測量二氧化錫/類石墨烯二硫化鉬薄膜濕度傳感元件的電容變 化實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境濕度的監(jiān)測，將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)及無線遠(yuǎn)程傳輸，可實(shí)現(xiàn)有效的實(shí)時(shí)監(jiān) 控和管理，并根據(jù)設(shè)定值做出警報(bào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕度傳感器，其特征在于：所述濕度傳感元件的濕敏傳感薄膜 厚度為8-12微米，是二氧化錫/類石墨烯二硫化鉬構(gòu)成的敏感薄膜。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕度傳感器，其特征在于：所述濕度傳感元件的襯底采用聚對(duì) 苯二甲酸乙二醇酯，厚度為180微米，其上制作有回形叉指電極圖案和電極焊盤。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕度傳感器，其特征在于：所述濕度傳感元件的回形叉指電極 是采用銀-鎳-鈀合金電極，電極間距為30微米，厚度為20微米。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕度傳感器，其特征在于：所述濕度傳感元件與電容-電壓轉(zhuǎn)換 電路、STM32F103微處理器、聲光報(bào)警器、SI4432無線通訊模塊、計(jì)算機(jī)相連，具有數(shù)據(jù)采 集、存儲(chǔ)、顯示，聲光報(bào)警功能，監(jiān)測數(shù)據(jù)可傳送給上位機(jī)及無線遠(yuǎn)程傳輸，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)環(huán) 境濕度監(jiān)測。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕度傳感器，其特征在于：所述濕敏傳感元件的濕敏傳感薄膜 的制備包括以下步驟：

(1)取1.2g鉬酸鈉和1.4g硫代乙酰胺溶解到80mL去離子水中，攪拌25分鐘；隨后向此混 合溶液中加入0.5g草酸調(diào)節(jié)溶液至酸性環(huán)境；然后將上述混合溶液攪拌25分鐘后轉(zhuǎn)移到高溫 反應(yīng)釜中，在190℃下反應(yīng)24小時(shí)，之后自然冷卻至室溫；最后在2500rpm轉(zhuǎn)速下離心處理25 分鐘，將所得樣品依次用去離子水和無水乙醇洗滌3-4次后得到類石墨烯二硫化鉬溶液。將上 述所得溶液在60℃下烘干6小時(shí)，獲得類石墨烯二硫化鉬粉末；

(2)取上述所得的類石墨烯二硫化鉬粉末0.12g溶解到80mL去離子水中，攪拌25分鐘； 隨后向該溶液中加入1.15g五水四氯化錫和0.92g氫氧化鈉；然后將上述混合溶液攪拌25分 鐘后轉(zhuǎn)移到高溫反應(yīng)釜中，在170℃下反應(yīng)16小時(shí)，之后自然冷卻至室溫；最后在2500rpm 轉(zhuǎn)速下離心處理25分鐘，將所得樣品依次用去離子水和無水乙醇洗滌3-4次后得到二氧化錫 /類石墨烯二硫化鉬混合溶液；

(3)將上述所制備的納米二氧化錫/二硫化鉬混合溶液轉(zhuǎn)移到聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯襯底 上，置入真空干燥箱60℃處理4小時(shí)，得到覆蓋有二氧化錫/類石墨烯二硫化鉬薄膜的濕敏 傳感元件。