[發明專利]傳感器及其制備方法，以及傳感器的使用方法

有效

• 申請號: 201910883422.0
• 申請日: 2019-09-18
• 公開（公告）號: CN112111071B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 劉鍇;丁翰元
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08F220/06;C08F222/38;C08F220/56;C08F228/02;C08F212/14;C08F230/02;C08F2/48;C08K3/08;G01L1/16;G01L9/08
• 代理公司: 深圳市鼎言知識產權代理有限公司 44311
• 代理人: 張利杰

1.一種傳感器的制備方法，其包括以下步驟：

將高分子單體、交聯劑、光引發劑和一價銀離子鹽設置在水中，得到一混合溶液；

將所述混合溶液放入一模具中，該模具具有相對的第一內表面和第二內表面，所述第一內表面和第二內表面的表面粗糙度不相同，所述第二內表面的表面粗糙度與第一內表面的表面粗糙度的比值大于3；

利用紫外光照射放入所述模具中的混合溶液，得到一水凝膠復合物，所述水凝膠復合物具有相對的第一表面和第二表面，并且所述第一表面和第二表面的表面粗糙度不相同；

將所述水凝膠復合物與所述模具分離；以及

使所述第一表面與一第一電極接觸，使所述第二表面與一第二電極接觸；所述一價銀離子鹽含有多個一價銀離子，所述第一電極和第二電極中的至少一個的材料為能夠與所述一價銀離子進行氧化還原反應的材料。

2.如權利要求1所述的傳感器的制備方法，其特征在于，所述高分子單體、交聯劑、光引發劑和一價銀離子鹽的摩爾比為(1300-13300)：(60-830)：(1-500)：(160-50000)。

3.一種傳感器，其包括一彈性體、一第一電極和一第二電極，其特征在于，所述彈性體為一水凝膠復合物，該水凝膠復合物包括一水凝膠和多個分布在所述水凝膠中的銀納米顆粒和一價銀離子，所述水凝膠復合物具有表面粗糙度不相同且相對設置的一第一表面和一第二表面，所述第一電極與所述第一表面接觸，所述第二電極與所述第二表面接觸，所述第二表面的表面粗糙度與所述第一表面的表面粗糙度的比值大于3，所述第一電極和所述第二電極中的至少一個的材料為能夠與所述一價銀離子進行氧化還原反應的材料。

4.一種傳感器的使用方法，其包括以下步驟：

提供一傳感器，該傳感器包括一水凝膠復合物、一第一電極和一第二電極，該水凝膠復合物包括一水凝膠和多個分布在所述水凝膠中的一價銀離子，所述水凝膠復合物具有相對設置的一第一表面和一第二表面，并且所述第一表面的表面粗糙度小于所述第二表面的表面粗糙度，所述第一電極與所述第一表面接觸，所述第二電極與所述第二表面接觸，所述第二表面的表面粗糙度與所述第一表面的表面粗糙度的比值大于3，所述第一電極和所述第二電極中的至少一個的材料為能夠與所述一價銀離子進行氧化還原反應的材料；

將所述第一電極與一外電源的正極電連接，并且將所述第二電極與所述外電源的負極電連接；

所述傳感器工作一段時間后，所述水凝膠復合物上形成一銀沉淀物；以及

通過去除所述銀沉淀物或填充銀納米顆粒和一價銀離子來提高所述傳感器的靈敏度。

5.如權利要求4所述的傳感器的使用方法，其特征在于，所述去除銀沉淀物的方法為使該銀沉淀物與一溶劑反應。

6.如權利要求5所述的傳感器的使用方法，其特征在于，所述溶劑為硝酸、碳酸或者硫酸。

7.如權利要求4所述的傳感器的使用方法，其特征在于，進一步包括將去除銀沉淀物之后的水凝膠復合物置于由高分子單體、交聯劑、光引發劑和一價銀離子鹽組成的混合溶液中并進行紫外光照，補充銀納米顆粒和銀離子。