[發明專利]一種石英晶體微天平濕度傳感器的制備方法及產品

有效

• 申請號: 201810633969.0
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN108982277B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 廖廣蘭;林建斌;譚先華;史鐵林;湯自榮
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01N5/02
• 分類號: G01N5/02
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 張彩錦;曹葆青

1.一種石英晶體微天平濕度傳感器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、種子層制備：在石英晶體微天平上沉積一層Cu種子層，用于后續生長超親水納米線作為濕敏層材料，所述Cu種子層的沉積厚度為5μm；

S2、濕敏層制備：將沉積有所述Cu種子層的石英晶體微天平置于NaOH和(NH₄)₂S₂O₄的混合溶液中，以在所述Cu種子層上生長超親水Cu(OH)₂納米線，從而獲得石英晶體微天平濕度傳感器件，其中，所述NaOH和(NH₄)₂S₂O₄的摩爾質量濃度配比為50:1～5:1，所述超親水Cu(OH)₂納米線的生長時間為0.5～60min；

空間網狀結構的所述超親水Cu(OH)₂納米線具有豐富的毛細管道，可充分吸附水分子和迅速解吸水分子，可有效地根據環境濕度改變濕度傳感器晶振片的頻率，從而獲得具有高響應性的濕度傳感器，所形成的濕度傳感器響應速度小于1s。

2.根據權利要求1所述的一種石英晶體微天平濕度傳感器的制備方法，其特征在于，步驟S1中采用磁控濺射的方式對石英晶體微天平進行所述Cu種子層的沉積。

3.根據權利要求1所述的一種石英晶體微天平濕度傳感器的制備方法，其特征在于，所述Cu種子層為單面或雙面。

4.根據權利要求2所述的一種石英晶體微天平濕度傳感器的制備方法，其特征在于，所述磁控濺射為直流模式或射頻模式，功率為50W～500W。

5.根據權利要求2所述的一種石英晶體微天平濕度傳感器的制備方法，其特征在于，所述磁控濺射的真空度為0.1Pa～3Pa。

6.根據權利要求1所述的一種石英晶體微天平濕度傳感器的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述NaOH和(NH₄)₂S₂O₄的摩爾質量濃度配比為25:1。

7.一種石英晶體微天平濕度傳感器，其特征在于，采用如權利要求1-6中任一項所述的一種石英晶體微天平濕度傳感器的制備方法制得。

8.根據權利要求7所述的一種石英晶體微天平濕度傳感器，其特征在于，包括石英晶體微天平、設于所述石英晶體微天平正面和/或反面的種子層以及生長于所述種子層上的納米線。