[發(fā)明專利]一種單個粒子敏感氣體傳感器及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910348839.7
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN110031512B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范祥祥;徐亞娟;賀無名;黃旭;曾夢佳
• 申請（專利權(quán)）人: 湖州師范學院
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 瞿曉晶

1.一種單個粒子敏感氣體傳感器的制備方法，包括以下步驟：

提供傳感器襯底；

采用單粒子捕獲法在所述傳感器襯底的表面沉積單粒子，形成單個粒子敏感層，得到單個粒子敏感氣體傳感器前驅(qū)體；

將所述單個粒子敏感氣體傳感器前驅(qū)體進行退火處理，得到單個粒子敏感氣體傳感器;

所述傳感器襯底的制備方法，包括以下步驟：

在傳感器基底上依次沉積聚合物纖維犧牲層和電極材料層后，去除聚合物纖維犧牲層，得到傳感器襯底;

所述電極材料層包括打底金屬層和導(dǎo)電金屬層；

所述導(dǎo)電金屬層的材料為金和/或鉑；所述打底金屬層的材料為鉭；

所述導(dǎo)電金屬層的厚度為50~250nm；所述打底金屬層的厚度為5~25nm;

所述電極材料層包括兩金屬塊區(qū)；所述兩金屬塊區(qū)在水平方向上排列；所述兩金屬塊區(qū)的間距為10~500nm；

所述單粒子捕獲法在離子靜電捕獲裝置中進行，所述粒子靜電捕獲裝置包括直流電源和表頭；所述直流電源的兩極分別連接傳感器襯底電極的兩個金屬塊區(qū)；

所述單粒子捕獲法的過程為：將傳感器襯底置于單粒子分散液中，施加電壓，在傳感器襯底上進行單粒子捕獲，當表頭有電流流過時，粒子捕獲過程結(jié)束；

所述單粒子分散液的單粒子為金屬氧化物或金屬硫化物；

所述單粒子分散液的濃度為0.0001~1g/mL；

所述電壓為10~1000V。

2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述聚合物纖維犧牲層的聚合物為聚乙烯吡咯烷酮和/或聚乙烯醇。

3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述退火的溫度≥300℃，所述退火的時間≥1h。

4.權(quán)利要求1~3任一項所述的制備方法制備得到的單個粒子敏感氣體傳感器。

5.權(quán)利要求4所述的單個粒子敏感氣體傳感器在檢測無機氣體或有機氣體中的應(yīng)用。