[發(fā)明專利]一種基于碳納米管和金屬納米粒子的氣體傳感器及其構(gòu)建方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810183586.8
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108398467B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 成漢文;孫瑤馨;陳家輝;路暢;陳明洋;羅謹
• 申請（專利權(quán)）人: 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 楊軍

1.一種基于碳納米管和金屬納米粒子的氣體傳感器的構(gòu)建方法，其特征在于，具體步驟如下：

1)制備1,9-壬二硫醇覆蓋的金納米溶膠

將濃度為14～17mmol/L的HAuCl₄溶液和濃度為15～17mmol/L的四辛基溴化銨的甲苯溶液混合，再加入濃度在0.1-3mmol/L之間的癸硫醇溶液和濃度在0.20～0.30mol/L的硼氫化鈉溶液，攪拌8-12h得到癸硫醇覆蓋的金納米粒子溶液，此后加入濃度為16-25mmol/L的1,9-壬二硫醇溶液攪拌30～45分鐘，利用1,9-壬二硫醇置換金納米粒子表面的癸硫醇，使得金納米粒子表面覆蓋1,9-壬二硫醇，制備得到1,9-壬二硫醇覆蓋的金納米溶膠；

2)制備復(fù)合體溶液

將質(zhì)量體積濃度在0.20mg/mL～0.50mg/mL的碳納米管己烷分散液和上述1,9-壬二硫醇覆蓋的金納米溶膠混合，使得體系中納米金濃度控制在10～20mmol/L，混合攪拌8～12小時，形成復(fù)合體溶液；

3)構(gòu)建氣體傳感器

將微電極浸入上述復(fù)合體溶液中，加入0.008～0.012g/mL的交聯(lián)劑的二氯甲烷溶液，室溫攪拌2-5h，最后洗滌、吹干微電極，將微電極和多通道電氣萬用表連接，并設(shè)置在氣室內(nèi)，實現(xiàn)氣體傳感器的構(gòu)建。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建方法，其特征在于，步驟1)中，HAuCl₄溶液、四辛基溴化銨的甲苯溶液、癸硫醇溶液、硼氫化鈉溶液和1,9-壬二硫醇溶液的體積比為10:10:(1.5～2.5):(4-6):(1-3)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建方法，其特征在于，步驟1)中，癸硫醇覆蓋的金納米粒子溶液中的金納米離子的尺寸在1-10nm之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建方法，其特征在于，步驟2)中，碳納米管為多壁碳納米管。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建方法，其特征在于，步驟3)中，微電極為交叉式鉑金微電極，其鉑條數(shù)為40～200對，電極長度50～80微米，寬度5～8微米，底板為厚度5～8微米的玻璃基。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建方法，其特征在于，步驟3)中，交聯(lián)劑為聚苯乙烯或聚苯丙烯。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建方法，其特征在于，步驟3)中，復(fù)合體溶液和交聯(lián)劑的二氯甲烷溶液的體積比為30:1～60:1。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建方法，其特征在于，步驟3)中，氣室為特氟龍材料制成的氣室，其呈立方體狀。

9.一種根據(jù)權(quán)利要求1-8之一所述的構(gòu)建方法得到的基于碳納米管及金屬納米粒子的氣體傳感器。