[發明專利]鉑氮摻雜CNT、摻雜CNT傳感器的制備方法及應用有效
| 申請號： | 202010919227.1 | 申請日： | 2020-09-04 |
| 公開（公告）號： | CN112014440B | 公開（公告）日： | 2022-02-01 |
| 發明（設計）人： | 崔豪;胡雄雄;賈鵬飛;彭小燕 | 申請（專利權）人： | 西南大學 |
| 主分類號： | G01N27/12 | 分類號： | G01N27/12;G01N1/28;B82Y15/00 |
| 代理公司： | 重慶敏創專利代理事務所(普通合伙) 50253 | 代理人： | 陳千 |
| 地址： | 400715*** | 國省代碼： | 重慶;50 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 摻雜 cnt 傳感器 制備 方法 應用 | ||
1.一種鉑氮摻雜CNT(Carbon Nano Tubes，碳納米管)的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
S11：將作為載體的氮摻雜CNT加入氧化性酸性溶液混合后進行高溫回流操作，經去離子水清洗至中性并過濾干燥得到純凈的氮摻雜CNT；
S12：將氯鉑酸及檸檬酸鈉融入乙醇溶液混勻后加入純凈的氮摻雜CNT后進行電磁振蕩；
S13：對經過電磁振蕩的混合溶液進行微波加熱，待冷卻后再次進行微波加熱，重復多次得到樣品溶液；
S14：將樣品溶液在高溫下進行超聲分散后進行過濾，經去離子水清洗后置于高溫真空環境中烘干得到鉑氮摻雜CNT；
步驟S1中作為載體的氮摻雜CNT、步驟S12中的氯鉑酸及檸檬酸鈉的質量比為10：1：100；所述鉑氮摻雜CNT的摻雜濃度為0.25mmol/g。
2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S11包括：將作為載體的氮摻雜CNT加入氧化性酸性溶液混合后在75℃～85℃環境下回流100～140分鐘；
步驟S14包括：將樣品溶液置于75℃～85℃環境下進行超聲分散100～140分鐘后進行過濾。
3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S13中對經過電磁振蕩的混合溶液進行微波加熱40～50秒后冷卻10～20秒，再次微波加熱40～50秒，重復3～4次。
4.一種摻雜CNT傳感器的制備方法，其特征在于，包括將按照權利要求1-3任一項方法制備得到的鉑氮摻雜CNT涂布于CNT傳感器的叉指電極表面得到鉑氮摻雜CNT傳感器。
5.如權利要求4所述的摻雜CNT傳感器的制備方法，其特征在于，將制備得到的鉑氮摻雜CNT涂布于CNT傳感器的叉指電極表面包括：
S21：在確認所述CNT傳感器叉指電極間為絕緣狀態后對所述CNT傳感器叉指電極的表面進行清洗；
S22：將按照權利要求1-4任一項方法制備得到的鉑氮摻雜CNT分散在乙醇中形成鉑氮摻雜CNT分散液；
S23：用噴涂儀將鉑氮摻雜CNT分散液均勻噴灑在洗凈的CNT傳感器叉指電極表面，并對所述叉指電極表面加熱直至乙醇揮發完畢得到鉑氮摻雜CNT傳感器。
6.如權利要求5所述的摻雜CNT傳感器的制備方法，其特征在于，步驟S21中對所述CNT傳感器叉指電極的表面進行清洗包括：
S211：使用無水乙醇浸泡叉指電極，并對所述叉指電極的表面進行超聲清洗；
S212：取出叉指電極，用稀鹽酸浸泡叉指電極，并再次進行超聲清洗；
S213：取出叉指電極，用去離子水浸泡叉指電極，并再次進行超聲清洗，最后取出烘干后備用。
7.一種如權利要求4-6任一項所述的鉑氮摻雜CNT傳感器的應用，其特征在于，利用所述鉑氮摻雜CNT傳感器對SF6氣體絕緣設備中SF6的分解組分進行檢測以確定SF6氣體絕緣設備的運行狀態。
8.如權利要求7所述的鉑氮摻雜CNT傳感器的應用，其特征在于，包括以下步驟：
S31：針對SO2F2的敏感性檢測組建人工神經網絡；
S32：利用所述鉑氮摻雜CNT傳感器構建傳感器陣列，并將所述傳感器陣列置于SF6氣體絕緣設備中；
S33：所述傳感器陣列將氣敏響應數據輸入所述人工神經網絡進行計算從而得到SF6的分解組分中SO2F2的濃度。
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