[發(fā)明專利]用于室溫下的氨氣傳感器及其制備方法

有效

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• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN107219269B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳娣;黃婷婷;陳帥
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種用于室溫下的氨氣傳感器，該氨氣傳感器包括氣敏材料和基底，其特征在于，所述氣敏材料為一維SrGe₄O₉納米管。

2.根據(jù)權(quán)利1所述的氨氣傳感器，其特征在于，所述氣敏材料還包括貴金屬，所述貴金屬的負(fù)載量為一維SrGe₄O₉納米管質(zhì)量的0.01-2%wt。

3.根據(jù)權(quán)利2所述的氨氣傳感器，其特征在于，所述貴金屬為Pt或Pd。

4.根據(jù)權(quán)利1所述的氨氣傳感器，其特征在于，所述基底為柔性材料或剛性材料。

5.根據(jù)權(quán)利4所述的氨氣傳感器，其特征在于，所述柔性材料包括PET，PI或PC。

6.根據(jù)權(quán)利4所述的氨氣傳感器，其特征在于，所述剛性材料包括陶瓷、玻璃或二氧化硅片。

7.一種制備如權(quán)利要求1-6任意一項所述的氨氣傳感器的方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

步驟1.前驅(qū)體溶液的配置：在室溫下，按照摩爾比1:4將鍶鹽粉末和乙氧基鍺混合得，加入2g-4g無水乙醇、16g-18g N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和0.5g-1g去離子水混合溶液中溶解，再加入2.5g-3g聚乙烯吡咯烷酮粉末，最后，將混合后的溶液磁力攪拌4-7小時，直到混合溶液澄清透明均一,然后，用滴管吸取約溶液滴入一次性注射器，準(zhǔn)備開始電紡；

步驟2.納米管的制備：將一次性注射器的針頭接高壓直流電源的正極，并固定在離收集板的高度15-20cm處,紡絲電壓設(shè)置為15-20KV,將干凈的鋁箔固定桌面接于高壓電源的負(fù)極；

打開高壓電源，一次性針管的針頭出現(xiàn)泰勒錐并開始紡絲，在接收器鋁箔上沉積一沉納米纖維，紡絲結(jié)束后，將其放入馬弗爐中退火處理，升溫速率為4-6℃/min,升溫至680-720℃，保溫時間為3.5-5小時，然后自由冷卻至室溫，最后得到一維SrGe₄O₉納米管；

步驟3.傳感器的制作：

3.1：采用丙酮、乙醇和蒸餾水依次對基底進(jìn)行清洗，備用；

步驟3.2：稱取適量的一維SrGe₄O₉納米管放入研缽中，加入適量的去離子水，進(jìn)行研磨，用細(xì)毛筆蘸取涂覆在剛性電極上，即得到氨氣傳感器；或光刻膠旋涂在PET在5000轉(zhuǎn)30s，在柔性基板上100℃加熱3 min，隨后用紫外光刻機(jī)光刻，并用顯影液進(jìn)行顯影，獲得與掩膜版對應(yīng)的叉指電極，再在表面鍍上50nm的金，用丙酮洗去多余的金，步驟2制備得到一維SrGe₄O₉納米管的和聚偏氟乙烯(PVDF)以質(zhì)量比9：1的比例混合，均勻得涂在叉指電極上；得到氨氣傳感器。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟2還包括以下步驟：然后配制氯鉑酸溶液，取適量所煅燒的樣品置于研缽，取少量氯鉑酸溶液，按照負(fù)載0.01-2%wt的貴金屬的比例滴加入研缽和SrGe₄O₉納米管充分混合。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟2中退火處理的工藝為：升溫速率為4-6℃/min,升溫至680-720℃，保溫時間為3.5-5小時。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述鍶鹽包括硝酸鍶或乙酸鍶。