[發明專利]一種基于鈦酸鈉的濕度傳感器的制備方法

在審

• 申請號: 201710361843.8
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107389736A
• 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;C04B41/87;B82Y30/00;B82Y40/00
• 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，具體涉及一種基于鈦酸鈉的濕度傳感器的制備方法。

背景技術

在科技發展日新月異和人們生活水平逐步提高的今天，濕度傳感器在各個領域有著越來越多的發展和革新。濕度傳感器主要的改革在于優化濕敏材料和研發不同功能、原理、結構的傳感器，而改革的目的在于濕度傳感器的各項參數和性質的提高。水在濕敏材料表面的吸附主要分為化學吸附和物理吸附，而材料表面電導的改變將極大改變材料的整體阻抗。因此，對于濕敏材料，更關注的是材料的表面特性，即一個大的比表面積可以提供與水的更多的接觸空間，有效面積上更多的金屬點、缺陷、尖端等可以為水的化學吸附過程提供更大的靜電驅動力，分子結構如果存在孔道、疏松特征更容易使水快速吸附、擴散等，一維納米結構材料與其他非納米材料相比可以增加材料的敏感特性，而對于一維納米材料的開發目前成為研究熱點。

發明內容

解決的技術問題：本發明提供了一種基于鈦酸鈉的濕度傳感器的制備方法，所得濕度傳感器具有良好的響應恢復特性。

技術方案： 一種基于鈦酸鈉的濕度傳感器的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，以重量份計，將二氧化鈦粉末2-5份加至30-40wt.%氫氧化鈉溶液10-20份中，超聲攪拌，得到反應液；

步驟2，將步驟1所得反應液至于高壓反應釜中進行反應，冷卻，得到白色產物；

步驟3，將白色產物用去離子水洗凈，然后置于馬弗爐煅燒，得到鈦酸鈉納米棒；

步驟4，將步驟3所得鈦酸鈉納米棒研磨制漿，涂敷基于Ag-Pd叉指電極的Al₂O₃陶瓷襯底上，老化，即得。

進一步地，步驟1中超聲攪拌的條件為500-800w、200-300rpm、20-30min。

進一步地，步驟2中反應條件為150-180℃、48-60h。

進一步地，步驟3中煅燒溫度為900-1000℃。

進一步地，步驟4中老化條件為100%去離子水、AC 0.5V電壓、24h。

進一步地，所述氫氧化鈉溶液中含有1-3wt.%甘油。

有益效果：本發明所得濕度傳感器的阻抗變化范圍為5個數量級，濕滯回環小于3%，響應恢復時間小于2s，具有良好的響應恢復特性。

具體實施方式

實施例1

一種基于鈦酸鈉的濕度傳感器的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，以重量份計，將二氧化鈦粉末2份加至30wt.%氫氧化鈉溶液10份中，超聲攪拌，得到反應液；

步驟2，將步驟1所得反應液至于高壓反應釜中進行反應，冷卻，得到白色產物；

步驟3，將白色產物用去離子水洗凈，然后置于馬弗爐煅燒，得到鈦酸鈉納米棒；

步驟4，將步驟3所得鈦酸鈉納米棒研磨制漿，涂敷基于Ag-Pd叉指電極的Al₂O₃陶瓷襯底上，老化，即得。

其中，步驟1中超聲攪拌的條件為500w、200rpm、30min。

步驟2中反應條件為150℃、60h。

步驟3中煅燒溫度為900-1000℃。

步驟4中老化條件為100%去離子水、AC 0.5V電壓、24h。

所述氫氧化鈉溶液中含有1wt.%甘油。

實施例2

一種基于鈦酸鈉的濕度傳感器的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，以重量份計，將二氧化鈦粉末3份加至35wt.%氫氧化鈉溶液12份中，超聲攪拌，得到反應液；

步驟2，將步驟1所得反應液至于高壓反應釜中進行反應，冷卻，得到白色產物；

步驟3，將白色產物用去離子水洗凈，然后置于馬弗爐煅燒，得到鈦酸鈉納米棒；

步驟4，將步驟3所得鈦酸鈉納米棒研磨制漿，涂敷基于Ag-Pd叉指電極的Al₂O₃陶瓷襯底上，老化，即得。

其中，步驟1中超聲攪拌的條件為600w、250rpm、20min。

步驟2中反應條件為170℃、50h。

步驟3中煅燒溫度為900-1000℃。

步驟4中老化條件為100%去離子水、AC 0.5V電壓、24h。

所述氫氧化鈉溶液中含有1.8wt.%甘油。

實施例3

一種基于鈦酸鈉的濕度傳感器的制備方法，包括以下步驟：