[發明專利]用于室溫下的氨氣傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 201710284252.5
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN107219269B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 陳娣;黃婷婷;陳帥
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

本發明屬于傳感器技術領域，具體涉及一種用于室溫下的氨氣傳感器及其制備方法，該氨氣傳感器包括氣敏材料和基底，所述氣敏材料為一維SrGe₄O₉納米管。所氣敏材料為一維SrGe₄O₉納米管和貴金屬，貴金屬的負載量為0.01?2%wt。本發明有益效果是：由于采用上述技術方案，本發明在常溫氣敏方面的性能進行了挖掘。利用了靜電紡絲技術制備了SrGe₄O₉納米管；利用了納米管這一優勢結構，有效得提高其性能，在SrGe₄O₉納米管的基礎上沉積貴金屬Pt，提高其氣敏性能。由于Pt?SrGe₄O₉的常溫氣敏性能，為其在柔性電子器件上的應用提供了便利，在基底上制成了常溫的氣敏傳感器。

技術領域：

本發明屬于傳感器技術領域，具體涉及一種用于室溫下的氨氣傳感器及其制備方法。

背景技術：

隨著現代工業技術飛速發展，自然環境不可避免地承受著嚴重的負擔，其中大氣污染就是一項嚴峻的考驗。生產中的工業廢氣和生活中有毒、有害氣體的泄漏污染環境破壞生態，不僅造成巨大的財產損失，還會危及身體健康和生命安全。對有害有毒氣體的檢測、監控、報警的研究越來越引起人們的高度重視。氣敏傳感器的出現為解決檢測有毒有害氣體提供了便利，高性能氣敏傳感器近年來成為國內外研究的重點和熱點。氣敏傳感器是一種能將氣體成分及濃度變化轉化為電信號用于檢測的電子器件，具有廣泛的應用范圍和廣闊的發展前景。目前國內外對于各種氣體的檢測主要還是針對有害的氣體，比如氨氣、乙醇、氫氣、硫化氫、甲苯、管道煤氣等還可燃性氣體和有毒氣體為主，應用較為廣泛的氣敏材料主要是SnO₂、ZnO、In₃O₄、Fe₂O₃、WO₃等金屬氧化物材料。但這些材料在應用到氣體傳感器時都需要在一定溫度的條件下，因此對室溫下的氣敏傳感器的研究具有重要意義。

隨著納米科技在全球的持續快速發展，納米材料由于其縮小的尺寸、較高的精度而得到廣大科研工作者的關注，納米材料具有較大的比表面積、高的表面活性，與常規材料相比有獨特的優勢。而納米技術在氣敏材料上的應用，能在很大程度上解決傳統氣敏材料存在的選擇性差、靈敏度低、穩定性差等問題。

發明內容：

為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種方法簡單，且提高了氣體吸附作用及相應的反應速度的用于室溫下的氨氣傳感器及其制備方法。

本發明的技術方案是：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，所述氣敏材料為一維SrGe₄O₉納米管。

進一步，所述氣敏材料為S一維SrGe₄O₉納米管和貴金屬，所述貴金屬的負載量為0.01-2%wt。

進一步，所述貴金屬為Pt或Pd。

進一步，所述基底為柔性材料或剛性材料。

進一步，所述柔性材料包括PET，PI或PC。

進一步，所述剛性材料包括陶瓷、玻璃或二氧化硅片。

本發明的另一目的是提供上述氨氣傳感器的方法，具體包括以下步驟：

步驟1.前驅體溶液的配置：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，準備開始電紡；