[發(fā)明專利]一種石墨烯量子點復合材料光纖氣體傳感器制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911034959.6
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110736722B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設計）人: 黃國家;李茂東;楊波;馮文林;楊曉占;陳翠;翟偉;李仕平;郭華超;李爽
• 申請（專利權）人: 廣州特種承壓設備檢測研究院
• 主分類號: G01N21/45
• 分類號: G01N21/45;B82Y15/00;B82Y20/00;G02B6/02
• 代理公司: 廣州海藻專利代理事務所(普通合伙) 44386
• 代理人: 張大保

1.一種光纖氣體傳感器的制備方法，其中該光纖傳感器為由第一單模光纖、第一多模光纖、光子晶體光纖、第二多模光纖、第二單模光纖構成，光子晶體光纖兩端分別連接第一多模光纖和第二多模光纖，第一多模光纖及第二多模光纖兩端分別熔接有第一單模光纖和第二單模光纖，光子晶體光纖表面涂覆有二氧化鈦/氨基化石墨烯量子點復合敏感膜；該方法具體包括如下步驟：

步驟1：配置二氧化鈦/氨基化石墨烯量子點復合材料溶液；

步驟2：制備好的二氧化鈦/氨基化石墨烯量子點復合材料涂覆于光子晶體光纖上，形成檢測膜；

步驟3：利用光纖切割刀將鍍好膜的光子晶體光纖的兩端切平，保持光子晶體光纖的長度4.5 cm，用光纖熔接機將已切割好斷面的兩端通過拉錐熔接的方式分別與一段多模光纖進行熔接，而后，兩段多模光纖再分別與一段單模光纖熔接；

其中，所述用光纖熔接機將已切割好斷面的兩端通過拉錐熔接的方式分別與一段多模光纖進行熔接，具體包括：

將光子晶體光纖遠離電極，進行兩次放電；第一次放電后，熔接點處邊緣首先熔接上，而中心由于光子晶體光纖包層空氣孔的塌陷排出的空氣被捕獲形成空氣腔；

待光纖端面熔化完成，對準光子晶體光纖與第一多模光纖并推進預設長度，再往回拉伸，以完成光子晶體光纖與第一多模光纖的熔接；再將光子晶體光纖另一端面與第二多模光纖重復上述步驟，直至拉伸距離到預設值。

2.根據(jù)權利要求1所述的光纖氣體傳感器的制備方法，其特征在于，步驟1具體為：用電子天平稱量0.04g的粒徑為5-10nm的納米二氧化鈦，將納米二氧化鈦分散于50 ml的去離子水中，配置納米二氧化鈦水溶液，加入攪拌子，蓋上保鮮膜；

將混合液放在恒溫加熱磁力攪拌器上攪拌，用移液管取1 ml于小試管中，再取1 ml濃度為1mg/ml、粒徑為2.5-4.5nm的氨基化石墨烯量子點，兩者混合，放在機械超聲波清洗機中進行處理；超聲混合過程中，控制溫度低于4 ℃，超聲20 分鐘。

3.根據(jù)權利要求1所述的光纖氣體傳感器的制備方法，其特征在于，步驟2具體為：將光子晶體光纖部段呈懸空狀態(tài)固定后放入真空干燥箱中進行干燥處理，干燥后取7cm長度的光纖晶體光纖，用光纖剝線鉗去掉涂覆層，用酒精清洗干凈；將剪切好的光子晶體光纖放在干凈的載玻片上，用移液管取制備好的二氧化鈦/氨基化石墨烯量子點溶液，在光纖上滴加該溶液，浸涂10分鐘后取出，將上述步驟反復進行多次；將放有光子晶體光纖的載玻片置于真空干燥箱中進行干燥；其中，最佳干燥溫度為300 ℃干燥2 小時。