[發明專利]一種基于分子篩的濕度傳感器的制備方法

在審

• 申請號: 201710361820.7
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107389735A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 馮昌明;汪洋;李訓紅;汪雪婷
• 申請（專利權）人: 江蘇時瑞電子科技有限公司
• 主分類號: G01N27/02
• 分類號: G01N27/02;B01J20/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明屬于濕度傳感器技術領域，具體涉及一種基于分子篩的濕度傳感器的制備方法。

背景技術

分子篩材料是指材料結構中含有大小均勻的微孔，這些微孔的直徑可與分子直徑比擬。分子篩材料主要特點是結構中的多孔、不同的孔道尺寸以及孔道結構中的離子種類不同，這些特點決定了分子篩對于不同分子的選擇吸附性、篩分性或者催化性等等。人們研究分子篩材料的合成、制作、應用的基礎都是基于對分子篩內部結構孔道認識的多少，比如分子篩晶體孔穴內部分子間的范德華力和偶極子的極性產生的微觀局部電場和庫侖作用場，使得對于特定氣體分子或者極性分子有著選擇性吸附的特性，再比如孔徑的大小直徑一般分布一致，因此只有小于孔徑的分子才能進入到孔穴內部，或者輕易脫離孔穴，或者永久存在孔穴中。分子篩材料在氣體傳感器、化學環境凈化方面有著初步探索，但濕度傳感器上的應用卻不多，究其原因，分子篩材料的響應恢復時間都不太理想。

發明內容

解決的技術問題：本發明的目的是提供一種基于分子篩的濕度傳感器的制備方法，該濕度傳感器具有良好的響應恢復特性。

技術方案： 一種基于分子篩的濕度傳感器的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，將氫氧化鋁5-10g加至10-15v/v%磷酸水溶液30-40mL中，加熱至30-40℃，攪拌30-40min，冷卻至25℃，在攪拌條件下加入三正丙胺3-7mL，繼續攪拌，得到反應液；

步驟2，將步驟1所得反應液置于高壓反應釜中進行反應，得到白色產物；

步驟3，將步驟2所得白色產物用去離子水洗凈，干燥，得到分子篩；

步驟4，將步驟3所得分子篩與去離子水按質量比4：1混合研磨，涂敷于基于Ag-Pd叉指電極的Al₂O₃陶瓷襯底上，老化，即得。

進一步地，所述磷酸水溶液中還含有0.5-1wt.%葡萄糖和0.1-0.5wt.% 十二烷基苯磺酸鈉。

進一步地，步驟1中攪拌為超聲攪拌，超聲頻率為500-800w。

進一步地，步驟2中反應溫度為150-170℃、時間為15-20h。

進一步地，步驟3中干燥溫度為40-50℃。

進一步地，步驟4中老化條件為交流電壓0.5V、頻率100Hz、12-15h。

有益效果： 本發明所得濕度傳感器阻抗變化范圍是3個數量級，濕滯回環小于3%，響應恢復時間都在2~3s，響應恢復特性較好。

具體實施方式

實施例1

一種基于分子篩的濕度傳感器的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，將氫氧化鋁5g加至10v/v%磷酸水溶液40mL中，加熱至30℃，攪拌30min，冷卻至25℃，在攪拌條件下加入三正丙胺3mL，繼續攪拌，得到反應液；

步驟2，將步驟1所得反應液置于高壓反應釜中進行反應，得到白色產物；

步驟3，將步驟2所得白色產物用去離子水洗凈，干燥，得到分子篩；

步驟4，將步驟3所得分子篩與去離子水按質量比4：1混合研磨，涂敷于基于Ag-Pd叉指電極的Al₂O₃陶瓷襯底上，老化，即得。

其中，所述磷酸水溶液中還含有0.5wt.%葡萄糖和0.1wt.% 十二烷基苯磺酸鈉；步驟1中攪拌為超聲攪拌，超聲頻率為500w；步驟2中反應溫度為150℃、時間為20h；步驟3中干燥溫度為40℃；步驟4中老化條件為交流電壓0.5V、頻率100Hz、12-15h。

實施例2

一種基于分子篩的濕度傳感器的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，將氫氧化鋁7g加至12v/v%磷酸水溶液36mL中，加熱至35℃，攪拌30min，冷卻至25℃，在攪拌條件下加入三正丙胺5mL，繼續攪拌，得到反應液；

步驟2，將步驟1所得反應液置于高壓反應釜中進行反應，得到白色產物；

步驟3，將步驟2所得白色產物用去離子水洗凈，干燥，得到分子篩；

步驟4，將步驟3所得分子篩與去離子水按質量比4：1混合研磨，涂敷于基于Ag-Pd叉指電極的Al₂O₃陶瓷襯底上，老化，即得。